实验九 地形分析——TIN及DEM的生成及应用(综合实验)
DEM制作及流程
DEM制作及流程数字高程模型(DEM)是一种用于描述地形形态的数值表达方法。
它是地理信息系统(GIS)和遥感技术中的关键组成部分,广泛应用于土地利用规划、地貌分析、水资源管理、环境评估等领域。
本文将详细介绍DEM制作的流程和步骤。
1.数据采集在DEM制作的第一步,需要收集各种有关地形形态的数据,包括高程测量数据、卫星遥感影像和地形图等。
高程测量数据可以通过全球定位系统(GPS)或传统的测量方法获得。
而卫星遥感影像和地形图可以通过地理信息系统或其他相关软件测绘和处理。
2.数据处理数据采集完毕后,需要对数据进行处理。
首先,对高程测量数据进行数据质量控制,主要是检查是否有异常值和误差,对问题点进行修正和剔除。
然后,将卫星遥感影像和地形图与高程测量数据进行配准,以保证数据的一致性和精度。
3.数据插值在DEM制作的过程中,常常需要进行数据插值处理。
通过插值方法,将已知的有限高程点插值为一个全面且完整的高程表面。
常用的插值方法有反距离加权法(IDW),三角网法(TIN)和克里金法等。
插值得到的DEM可以平滑地反映地面形态,并为后续分析提供准确的数据基础。
4.数据量化在数据插值完成后,需要对DEM进行量化处理。
量化主要是将连续的高程数据离散化为离散的高程等级,以便进行其他地形分析和展示。
量化的方法有三类:分层(Layering),间隔(Interval)和分段(Band)法。
选择合适的量化方法可以根据实际需求和研究目的进行。
5.剖面分析剖面分析是DEM制作的重要环节之一、通过选择地面上的两点,绘制剖面线,计算这两点之间的高程变化,并以剖面图的形式展示出来。
剖面分析可以直观地反映地面的形态和起伏情况,为地形分析和规划提供重要的参考数据。
6.地形分析地形分析是DEM制作的核心内容之一、通过DEM,可以进行地形参数提取、地形单位划分、地形等级评价等分析工作。
地形参数包括高程均值、高程标准差、地势指数等,可以用来描述和比较不同地形单元之间的差异。
地信实习地形分析
江西师范大学科技学院
实习报告
实习名称空间分析——地形分析
实习课程地理信息系统姓名杨慧秀班级2班学号1307079108 实习时间06.04 得分
双击terlk,打开图层属性,在”符号系统”的”类别‘里面选择唯一值,值字段为ELEV;添加所有值,选择相应的色带,点击确定。
ArcToolbox→3D Analyst工具→数据管理→TIN→创建TIN里输TIN,输入要素类点击terlk,再确定。
如图所示:
双击TIN,打开图层属性,在“符号系统”里面的“边类型”的勾去掉,点击高程,在“类”里面选32,点确定;
打开ArcScene10.2,添加tin,双击tin,把符号系统里面的型”的勾去掉,得到下图:
2. 将TIN转换成栅格数据DEM
ArcToolbox→转换→由TIN转出→TIN转栅格→输入tin
得到下面的坡度图像:
例如:输入“SLOPE”>=15.确定,得到坡度大于
4.利用TIN衍生坡向数据
栅格表面→坡向→输入DEM,输出Aspect;
5.利用TIN制作地形晕渲图
栅格表面→山体阴影→输入DEM,点确定,得到山体阴影图:
2.插入指北针3
4.插入比例尺
右击比例尺,打开属性,设置主刻度为。
DEM 的建立与及应用实验报告
XX信息工程学院资源环境学院《GIS原理》实验报告实验名称DEM 的建立与应用《GIS原理》实验报告一、实验目的及要求1)巩固掌握格网 DEM 模型及 DEM 应用;2)熟悉 ArcGis 中栅格数据的拼接和裁剪;3)熟悉 ArcGis 中坡度、坡向等地型属性的提取操作;4)熟悉 ArcGis 中地形透视图的建立;5)了解 ArcGis 中等高线的提取、剖面图的创建等操作。
二、实验设备及软件平台ArcCatalog 10.2、cMap 10.2、Scene 10.2三、实验原理DEM高程数据中隐含的很多立体信息,通过不同的处理手法可以得到多种不同的信息。
四、实验内容与步骤1 DEM 数据下载及拼接1)DEM数据拼接(1)打开 ArcMap 中,将数据框更名为“任务 1”。
(2)将所有的数字高程模型文件加载到 ArcMap 中(共6 个文件)。
(3)镶嵌:用ArcToolbox 中Data Management Tools(数据管理工具)/Raster( 栅格)/Raster Dataset( 栅格数据集)/Mosaic(镶嵌)或 Mosaic To New Raster(镶嵌至新栅格)进行拼接。
2)栅格数据剪裁(1)加入四川省边界图层。
(2)使用 ArctoolsBox/Spatial Analyst Tools(空间分析工具)/Extraction(提取分析)/Extract By Mask(按掩膜提取)提取工具。
提取的结果文件命名为四川省 90米DEM。
2 地形属性的提取1)坡度提取(1)启动 ArcMap,添加数据框,并更名为“任务 2”,将四川省 90 米 DEM(任务 1 得到的结果栅格图层)加入。
(2)使用 ArcToolbox 中 SpatialAnalyst Tools (空间分析工具)/Surface(表面分析)工具集中 Slope (坡度)工具提取坡度。
2)坡向提取使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools/Surface 工具集中 Aspect(坡向)具提取坡向。
tin与等高线的生成方法
tin与等高线的生成方法地形表面的形态是地球表面自然地貌的反映,因此地形表面的形态研究对于地球科学研究具有重要意义。
地形表面的形态通常使用高程值来描述,高程值的获取是地形表面形态研究的基础。
在地形表面形态研究中,TIN(三角网)和等高线是最常用的两种表达方式。
TIN 是一种由三角形构成的不规则网格,等高线是一种连接等高线点的线。
本文将介绍TIN和等高线的生成方法。
一、TIN的生成方法TIN的生成方法是将地形表面的高程点按照一定的规则构成不规则网格,从而形成一个由三角形构成的表面。
TIN的生成方法主要有以下几种:1. 基于三点构成三角形的方法基于三点构成三角形的方法是最常用的TIN生成方法,其基本思想是将地形表面的高程点按照一定的规则构成不规则网格,从而形成一个由三角形构成的表面。
该方法的具体步骤如下:(1)选取一个地形表面高程点作为起点;(2)选取一个距离起点最近的高程点作为第二点;(3)选取一个距离第一点和第二点最近的高程点作为第三点;(4)根据三点构成一个三角形;(5)将构成的三角形加入TIN中;(6)将第三点作为起点,继续选取距离最近的点,重复步骤(3)至(5),直到所有高程点都被加入TIN中。
2. Delaunay三角剖分方法Delaunay三角剖分是一种基于三点构成三角形的方法,其特点是任意两个三角形的外接圆不相交。
该方法的具体步骤如下:(1)选取一个地形表面高程点作为起点;(2)选取一个距离起点最近的高程点作为第二点;(3)选取一个距离第一点和第二点最近的高程点作为第三点;(4)根据三点构成一个三角形;(5)将构成的三角形加入Delaunay三角剖分中;(6)将第三点作为起点,继续选取距离最近的点,重复步骤(3)至(5),直到所有高程点都被加入Delaunay三角剖分中。
二、等高线的生成方法等高线是连接等高线点的线,它是描述地形表面形态的一种常用方式。
等高线的生成方法主要有以下几种:1. 等高线插值法等高线插值法是一种通过已知高程点插值推算等高线的方法。
测绘技术中的DEM生成与应用
测绘技术中的DEM生成与应用导言:测绘技术在现代社会中扮演着重要的角色,它为我们提供了理解和使用地理空间信息的基础。
数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)是测绘技术中的一项重要成果,它可以提供地表高程信息的数字表达,为多个领域的应用提供了基础数据。
本文将重点介绍DEM的生成过程以及应用领域。
DEM的生成:DEM是通过测绘技术中的地形测量和遥感技术相结合生成的。
地形测量主要包括GPS定位测量和平面测量,通过测量点的坐标和高程信息,可以建立地表的高程模型。
而遥感技术则通过卫星或航空平台获取地表各个点的数字高程信息。
这些数据通过数字图像处理和空间插值算法,在计算机中生成DEM。
DEM的生成过程涉及到大量的数据处理和算法运算,需要高度的专业知识和技术。
DEM的应用:DEM在各个领域都有广泛的应用。
以下将介绍几个典型的应用领域和案例。
1. 地质勘探:DEM可以提供地形和地势高程等信息,为地质勘探提供基础数据。
例如,在石油勘探中,DEM可以提供沉积盆地的高程信息,帮助识别潜在的油气聚集区。
2. 土地利用规划:DEM可以提供地形和地势等信息,帮助规划师了解地形特征,合理规划土地利用。
例如,在城市规划中,DEM可以分析不同区域的地形高低差异,确定合适的土地利用方式。
3. 水资源管理:DEM可以提供水流方向和水流路径等信息,对水资源管理起到重要作用。
例如,在洪水预警系统中,DEM可以模拟洪水发生时水流的路径,帮助预测洪水的扩散范围。
4. 环境保护:DEM可以提供地形和地势信息,为环境保护提供有力支持。
例如,在森林资源管理中,DEM可以提供森林覆盖的高程信息,帮助监测森林面积和植被类型的变化。
5. 地理信息系统(GIS):DEM是GIS的基础数据之一,为地理空间数据的处理和分析提供了基础。
例如,在城市交通规划中,DEM可以帮助模拟道路的高程和坡度情况,为交通规划提供科学依据。
总结:测绘技术中的DEM生成与应用在现代社会中扮演着重要的角色。
TIN及GRID的生成及应用
TIN及GRID的生成及应用---参考杨克诚老师GIS软件实习指导一、实验目的:加深对TIN建立过程的原理、方法的认识;熟练掌握ArcGIS中建立GRID、TIN的技术方法;;技术方法。
结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、实验要求:1.了解3D分析模块;2.加深对TIN建立过程的原理、方法的认识;3.掌握ArcGIS中建立GRID、TIN的技术方法;4.结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
三、实验内容:(一)TIN 及GRID生成数据:高程点Elevpt_Clip.shp,高程Elev_Clip.shp,边界Boundary.shp,洱海Erhai.shp。
1.由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为GRID(1)在ArcMap中新建一个地图文档,添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai(同时选中:在点击的同时按住Shift)。
(2)激活“3D Analyst”扩展模块(执行菜单命令 [工具]>>[扩展],在出现的对话框中选中3D分析模块),启动[3D分析] 工具条。
(3)执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN];(4)在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式;在[从要素生成TIN中]对话框中,在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾,指定每个图层中的一个字段作为高度源(Height Source),设定三角网特征输入(Input as)方式。
可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。
在这里指定图层[Erhai] 的参数:[三角网作为:]指定为[硬替换] ,其它图层参数使用默认值即可。
(5)确定生成文件的名称及其路径,生成新的图层tin。
在TOC(内容列表)中关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示,设置TIN的图层(符号)。
tin生成dem的原理
tin生成dem的原理DEM(Digital Elevation Model)是数字高程模型的缩写,是一种用来描述地球表面高程信息的数学模型。
而TIN(Triangulated Irregular Network)则是一种常用的DEM生成方法之一。
本文将介绍以TIN生成DEM的原理。
TIN生成DEM的过程主要分为三步:数据采集、三角网剖分和高程插值。
第一步,数据采集。
在生成DEM之前,需要先收集地面高程数据。
常用的数据采集方法有激光雷达、航空摄影、卫星测绘等。
这些技术可以获取大量的高程点数据,以及与之相关的属性信息。
第二步,三角网剖分。
三角网剖分是将采集到的高程点数据进行三角形网格的划分。
划分后的三角形网格能够准确地描述地形的细节,同时保证相邻三角形之间的连续性。
常用的三角网剖分算法有Delaunay三角剖分算法、TIN插值算法等。
第三步,高程插值。
在三角网剖分完成后,需要对三角形网格中的每个顶点进行高程值的插值处理,以得到整个地表的高程模型。
常用的插值方法有线性插值、反距离权重插值、克里金插值等。
插值的结果即为TIN生成的DEM。
TIN生成DEM的原理基于以下假设:地表的高程变化是连续的,相邻点之间的高程变化是平滑的。
通过三角网剖分和高程插值,可以在三角形网格中准确地描述出地形的细节,并确保相邻区域的高程变化平滑过渡。
TIN生成DEM的优点在于能够准确地描述地形细节,适用于复杂地形的表达。
同时,TIN模型还具有较小的数据存储量,能够高效地进行数据处理和分析。
然而,TIN生成DEM也存在一些限制。
首先,TIN模型的生成需要大量的高程点数据,数据的采集和处理成本较高。
其次,TIN模型在描述平坦区域时可能会引入冗余信息,导致数据冗余和存储浪费。
另外,TIN模型对于大范围的地形表达可能不够准确,需要进行后期的数据处理和修正。
以TIN生成DEM的原理是通过数据采集、三角网剖分和高程插值三个步骤来构建地表高程模型。
ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示练习数据
DEM的应用包括:坡度:Slope、坡向:Aspect、提取等高线、算地形表面的阴影图、可视性分析、地形剖面、水文分析等,其中涉及的知识点有:a)对TIN建立过程的原理、方法的认识;b)掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。
(对于这两步的教程本人之前有做过,下面教程不会再重复)c)掌握根据DEM 计算坡度、坡向的方法。
d)理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。
e)利用ArcGIS的提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。
下面开始教程:工具/原料∙软件准备:ArcGIS Desktop 10.0---ArcMap(3D Analyst模块和spatial analyst模块)∙数据:DEM和TIN(使用由本人前面的教程【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】得到的结果数据。
∙原始数据下载:/s/1GGzT2方法/步骤1. 1建议先看【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】经验教程,因为本经验教程的数据使用的是此经验的最后结果数据!(数据会提高下载,另外本人使用的版本是10.1英文版,不过教程步骤为中文的,本人翻译过来,方便大家!有些地方和9.3差别很大,和10.0差别不大)ENDDEM应用之坡度:Slope1. 1首先,(1) 新建地图文档,加载【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】经验教程中得到的DEM数据:TINGrid(2) 在【ArcToolbox】中,执行命令[3D Analyst工具]——[栅格表面]——[坡度],参照下图所示,指定各参数:2. 2执行后,得到坡度栅格Slope_tingri1:坡度栅格中,栅格单元的值在[0 -82] 度间变化3. 3右键点击图层[Slope_TinGrid],执行[属性命令],设置图层[符号系统],重新调整坡度分级。
将类别调整为5,点[分类]按钮,用手动分级法,将中断值调整为:8,15,25,35,90。
dem的生成与应用原理
DEM的生成与应用原理1. DEM的概述DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是由地面数字图像计算出的地理高程数据。
它通过数学模型和计算机算法将地面表面上的高程信息以数字化的形式表示出来。
DEM非常重要,它可以应用在地形分析、流域模拟、地质勘探等领域。
2. DEM的生成方法以下是一些常见的DEM生成方法:2.1 光学遥感技术光学遥感技术利用卫星或航空器上的传感器获取地面的图像数据,然后通过数字影像处理算法提取出地表的高程信息。
2.2 激光雷达遥感技术激光雷达遥感技术是一种利用激光束测量地面高程的技术。
激光雷达器发射激光束,然后接收反射回来的激光束,通过计算激光束的飞行时间来推算地面的高程。
2.3 雷达遥感技术雷达遥感技术通过发射微波信号,接收回波,并通过信号处理来得到地面的高程信息。
2.4 GPS测量技术GPS测量技术利用全球定位系统(GPS)接收卫星信号并计算接收机位置,通过多个接收机之间的位置差异来推算地面高程。
3. DEM的应用DEM在地理信息系统(GIS)和地形分析中有广泛的应用。
以下是DEM的一些主要应用:3.1 地形分析DEM可以用来进行地形分析,包括地形剖面、坡度分析、坡向分析等。
这些分析可以帮助我们了解地面的地形特征,例如山脉、河流、凹陷区等。
3.2 流域模拟DEM可以用于模拟流域的水文过程,例如降雨径流模拟、洪水模拟等。
通过将DEM与气象数据和水文模型结合,可以分析流域的水文特征,预测洪水的产生和演变。
3.3 地质勘探DEM可以用于地质勘探,帮助判断地形特征与地质结构的关系。
通过分析DEM数据,可以找到可能的矿产资源区域、断层区域等。
3.4 地图制作DEM在地图制作中也起到了重要的作用。
由于DEM提供了地面高程信息,可以用来生成等高线图、三维地形模型等。
3.5 地貌研究DEM可以帮助地貌学家研究各种地貌现象,例如:山地地貌、河流地貌、冰川地貌等。
实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用
实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)一、实验目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习,我们应:a)加深对TIN建立过程的原理、方法的认识;b)熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。
c)掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。
d)结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备:ArcGIS Desktop 9.x ---ArcMap(3D分析模块)实验数据:矢量图层:高程点Elevpt_Clip.shp,高程Elev_Clip.shp,边界Boundary.shp,洱海Erhai.shp三、实验内容及步骤1. TIN 及DEM 生成1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM在ArcMap中新建一个地图文档(1)添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai(同时选中:在点击的同时按住Shift)(2)激活“3D Analyst”扩展模块(执行菜单命令[工具]>>[扩展],在出现的对话框中选中3D分析模块),在工具栏空白区域点右键打开[3D分析] 工具栏(3)执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN];(4)在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式;在[从要素生成TIN中]对话框中,在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾,指定每个图层中的一个字段作为高度源(Height Source),设定三角网特征输入(Input as)方式。
可以选定某一个值的字段作为属性信息(可以为None)。
在这里指定图层[Erhai] 的参数:[三角网作为:]指定为[硬替换] ,其它图层参数使用默认值即可。
GIS实习:地形分析
实习报告
实习名称
空间分析——地形分析
实习课程
GIS
姓名
班级
Байду номын сангаас2班
学号
1307079084
实习时间
2016.05.23
得分
一、实习目的
1.了解和掌握通过ArcGIS的3D分析模块建立TIN的方法
2.将TIN转换成栅格数据DEM,衍生坡度和坡向数据以及山体阴影面积的方法,最后实际运用于关于规定的坡度和坡向的选址问题
二、实习内容
1.利用所给的数据制作TIN
2.将TIN转换成栅格数据DEM
3.利用DEM衍生坡度数据
4.利用DEM衍生坡向数据
5.利用DEM进行山体阴影面积分析
6.用栅格计算器计算所求的坡向和坡度范围
三、实习方法
运用ArcMAP软件,利用老师所给的等高线数据terlk.shp进行地形分析,最后找出给定的坡度和坡向在图层中的范围进行数字地形模型分析
2.按确定键得出数据,其中绿色部分表示可取,蓝色部分舍弃
五、实习小结
1.相对于第一次实习,本次实习的内容更为简单具体,通过本次实习掌握利用ArcGIS软件创建TIN模型,转换DEM图、然后由DEM中衍生坡度、坡向数据以及山体阴影,解决关于坡度坡向的选址问题,在老师的讲解室友的热情帮助下,收获很大
2.在完成利用所给的数据制作TIN这一任务时,在对话框的字段下,要注意只能勾选ELEV,注意这一细节,否则后面的工作无法胜利完成
二.将TIN转换成栅格数据DEM
1.点击转换下面的TIN转栅格,在弹出的对话框里面设置相关参数,输出为之前tin文件的位置,在这个基础上面转换,采样距离里面数字改为100.
(完整word版)实验九地形分析——TIN及DEM的生成及应用(综合实验)
实验九、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)一、实验目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习,我们应:a)加深对TIN建立过程的原理、方法的认识;b)熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。
c)掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。
d)结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、实验数据高程点Elevpt_Clip.shp,高程Elev_Clip.shp,边界Boundary.shp,洱海Erhai.shp三、实验内容及步骤1. TIN 及DEM 生成1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM在ArcMap中新建一个地图文档添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai(同时选中:在点击的同时按住Shift)激活“3D Analyst”扩展模块(执行菜单命令[Customize(自定义)]>>[Extensions(扩展)],在出现的对话框中选中3D分析模块),在工具栏空白区域点右键打开[3D分析] 工具栏执行[ArcToolbox]>> [3D Analyst Tools] >> [Data Management]>>[TIN]>>[Create TIN]在Input Feature Class中依次添加Elevpt_Clip.shp、Elev_Clip.shp、Boundary.shp以及Erhai.shp,将Erhai的SF_type改为hardreplace,其余保持默认确定生成文件的名称及其路径,生成新的图层tin,在TOC(内容列表)中关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示,设置TIN的图层(符号)得到如下的效果。
执行工具栏[3D Analyst Tools] >> [Conversion]>>[From TIN]>>[TIN to Raster ],指定相关参数,以TINGrid命名,即已将TIN转为是DEM1.2 TIN的显示及应用在上一步操作的基础上进行,关闭除[TIN]之外的所有图层的显示,编辑图层[tin]的属性,在图层属性对话框中,点击[符号] 选项页,将[ Edege types(边界类型)] 和[Elevation(高程)] 前面检查框中的勾去掉; 点击[ Add添加] 按钮在[添加渲染] 对话框中,将[Edges with the same symbol(所有边用同一符号进行渲染)] 和[ Nodes with the same symbol(所有点用同一符号进行渲染)] 这两项添加么TIN的显示列表中确定之后,将TIN图层局部放大,认真理解TIN的存储模式及显示方式(1)TIN 转换为坡度多边形新建地图文档,加载图层[tin],参考上一步操作,将[Face slope with graduated color ramp (面坡度用颜色梯度表进行渲染)] 和[Face aspect with graduated color ramp(面坡向用颜色梯度进行渲染)] 这两项添加到TIN的显示列表中在上面的对话框中,选中Slope(degrees)点击[分类] 按钮,在下面的对框中,将[类] 指定为5,然后在[间隔值] 列表中输入间隔值:[ 8, 15,25, 35, 90] ,如下图所示点击[确定] 后关闭图层属性对话框,图层[ tin ] 将根据指定的渲染方式进行渲染,效果如下图所示:(2)TIN 转换为坡向多边形参照以上第(4)步,得到坡向多边形图层得到的坡向多边形中属性分别表示当前图斑的坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北)用坡度分类三角形形成多边形,执行[3D Analyst tool]工具栏中的命令[Triangulated Surface]>>[ Surface Slope],按下图所示指定各参数,以tinSlopef命名:(3)Eliminate合并破碎多边形(选做,需要8-10分钟)新建地图文档,加载坡度多边形图层:TinSlopef, 打开TinSlopef的属性表,添加一个字段Area(类型为Double)左键选择Area一列,通过[Calculate Geometry计算值]操作,计算各个多边形的面积以下的操作将会把面积小于10000平方米的多边形合并到周围与之有最长公共边的多边形中:执行菜单命令[Selection选择]>>[ Select by Attributes通过属性选择],查询”Area”<=10000 (平方米)的图斑被选中的多边形以高亮方式显示,这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公共边的多边形。
Tin三角形图的原理和应用
Tin三角形图的原理和应用概述Tin(Triangulated Irregular Network)三角形图是一种用于地理空间分析和地形建模的数据结构。
它被广泛应用于地理信息系统、计算机图形学和地质学等领域。
本文将介绍Tin三角形图的原理和应用,并说明其优势和局限性。
原理Tin三角形图是由一系列连接的三角形组成的网络。
每个三角形节点都有一个高度值,可以表示地形的高程,从而形成一个地形模型。
Tin三角形图的生成包括以下步骤:1.数据采集:首先需要收集地理空间数据,如地形高程数据、地理坐标数据等。
2.数据加密:将采集到的数据通过插值等方法进行加密,生成更密集的数据点。
3.构建拓扑关系:根据加密后的数据点,使用Delaunay三角剖分算法构建拓扑关系,生成三角形网格。
4.优化和筛选:对生成的三角形网格进行优化和筛选,确保其满足拓扑条件和几何要求。
5.存储和索引:将生成的Tin三角形图存储在数据库或文件中,并建立索引以便快速检索和查询。
应用Tin三角形图具有广泛的应用领域,下面列举几个常见的应用场景:地形建模Tin三角形图可以用于地形建模,可以根据高程数据生成真实的地形模型。
在地理信息系统中,地形建模可以用于地形分析、景观设计、地质勘探等领域。
地形分析Tin三角形图可以进行各种地形分析,如坡度分析、坡向分析、流域分析等。
这些分析可以帮助我们理解地形的特征和变化。
地质勘探Tin三角形图可以用于地质勘探,根据地形的变化和特征,可以预测矿产资源的分布、地质灾害的潜在风险等。
Tin三角形图在地质学研究中有很重要的应用价值。
计算机图形学Tin三角形图在计算机图形学中也有广泛的应用。
它可以用于建模和渲染三维物体、地形和景观等。
Tin三角形图可以提供更加真实和细致的图形效果。
优势和局限性Tin三角形图相比其他地理空间数据结构,具有以下优势:•真实性:Tin三角形图通过采集真实的高程数据和地理坐标数据来生成地形模型,具有高度的真实性。
DEM建立与应用
实习七、DEM建立与应用一、目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习,我们应:1、加深对DEM建立过程的原理、方法的认识;2、熟练掌握ARCMAP中建立DEM、TIN的技术方法。
3、结合实际、掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备1、软件准备:ArcMap2、数据准备:文件feapt-clip1.dbf,feapt-clip1.shp,feapt-clip1.shx,文件terlk-clip1.dbf,terlk-clip1.shp,terlk-clip1.shx,文件夹cal2和info。
三、实验内容1、DEM及TIN的建立(1) 由采样点数据建立表面1)在视图目录表中添加并激活采样点层面feapt-clip1.shp。
2)从【Spatial Analyst】菜单中选择【Interpolate to Raster/Spline…】命令。
3)在Z Value Field列表中选择Elev(高程)字段,单击OK。
4)生成新的栅格主题Spline of feapt-clip1。
(2) 由点、线数据生成TIN转为GRID1)添加并激活点层面feapt-clip1。
2)点击【Spatial Analyst】菜单下的【Create /Modify TIN /Caeate Tin from features…】;3)在“Create New TIN”对话框中定义每个主题的数据使用方式;4)确定生成文件的名称及其路径,生成新的层面tin-point。
(见图4)5)点击【3D Analyst】菜单下的【Convert/TIN To Raster…】,确定生成文件的名称及其路径,生成新的Grid层面。
DEM的应用1)地形指标的提取坡度具体的方法步骤如下:1.添加Dem数据并激活它。
D:\arcgis\ArcTutor\Spatial\elevation)2.从【Surface Analysis】菜单中选择【Slope】命令。
DEM 的建立与及应用实验报告
XX信息工程学院资源环境学院《GIS原理》实验报告实验名称DEM 的建立与应用《GIS原理》实验报告一、实验目的及要求1)巩固掌握格网 DEM 模型及 DEM 应用;2)熟悉 ArcGis 中栅格数据的拼接和裁剪;3)熟悉 ArcGis 中坡度、坡向等地型属性的提取操作;4)熟悉 ArcGis 中地形透视图的建立;5)了解 ArcGis 中等高线的提取、剖面图的创建等操作。
二、实验设备及软件平台ArcCatalog 10.2、cMap 10.2、Scene 10.2三、实验原理DEM高程数据中隐含的很多立体信息,通过不同的处理手法可以得到多种不同的信息。
四、实验内容与步骤1 DEM 数据下载及拼接1)DEM数据拼接(1)打开 ArcMap 中,将数据框更名为“任务 1”。
(2)将所有的数字高程模型文件加载到 ArcMap 中(共6 个文件)。
(3)镶嵌:用ArcToolbox 中Data Management Tools(数据管理工具)/Raster( 栅格)/Raster Dataset( 栅格数据集)/Mosaic(镶嵌)或 Mosaic To New Raster(镶嵌至新栅格)进行拼接。
2)栅格数据剪裁(1)加入四川省边界图层。
(2)使用 ArctoolsBox/Spatial Analyst Tools(空间分析工具)/Extraction(提取分析)/Extract By Mask(按掩膜提取)提取工具。
提取的结果文件命名为四川省 90米DEM。
2 地形属性的提取1)坡度提取(1)启动 ArcMap,添加数据框,并更名为“任务 2”,将四川省 90 米 DEM(任务 1 得到的结果栅格图层)加入。
(2)使用 ArcToolbox 中 SpatialAnalyst Tools (空间分析工具)/Surface(表面分析)工具集中 Slope (坡度)工具提取坡度。
2)坡向提取使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools/Surface 工具集中 Aspect(坡向)具提取坡向。
地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析
地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析摘要:地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析是地理信息系统(GIS)和测绘领域中的重要研究方向。
DEM是通过测量、遥感或其他技术手段获取的地表高程数据的数值表示。
它在土地规划、水资源管理、环境监测等领域具有广泛的应用。
关键词:地形测量;数字高程模型建立;测绘分析一、引言在过去的几十年里,地形测量技术得到了长足的发展。
从最早的传统测量方法到现代的卫星遥感和激光扫描技术,我们能够获取高精度和大范围的地表高程数据。
同时,DEM的建立过程也得到了改进和优化,包括数据采集、预处理、插值和精度评估等步骤。
这些进展使得DEM成为地理信息系统中不可或缺的组成部分。
DEM在地理信息系统中的应用也得到了广泛关注。
通过DEM,我们可以进行地形分析、坡度和坡向计算、流域提取、地形阴影模拟等操作,为土地规划、水文模拟和环境评估提供重要的支持。
DEM还可以用于地形变化监测、地质灾害评估和土地利用规划等方面,为决策者提供可靠的地理空间数据。
二、地形测量的基本原理和方法地形测量是指对地球表面的高程、形状和特征进行测量和描述的过程。
它是地理信息系统(GIS)和地形分析的基础,为地形建模、地貌分析和土地利用规划等提供了重要数据支持。
大地测量学是地形测量的基础。
通过使用全球定位系统(GPS)等测量设备,可以实时获取地球上各个点的经纬度和高程信息。
这些数据可以用于构建地形模型,并提供准确的位置参考框架。
遥感技术通过使用航空摄影和卫星图像等远距离的观测手段获取地表的信息。
通过对航空照片或卫星图像进行解译和测量,可以获取地表特征的高程数据。
这种方法可以快速获取大范围的地形数据,尤其适用于复杂地形区域。
激光雷达测量是一种高精度的地形测量方法。
利用激光器向地面发射激光束,并通过接收反射回来的激光束来测量地表的高程和形状。
激光雷达能够提供高密度、高精度的地形数据,广泛应用于数字高程模型(DEM)建设和地貌分析。
ArcGIS地形分析TIN及DEM的生成及应用.
4. DEM的应用
• 4.1 坡度(Slope)
(1)执行菜单命令[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度], 参照下图所示,指定各参数
(2)重新调整坡度分级得到坡度栅格
4.1.1 计算剖面曲率
•
(1)执行菜单命令:[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]。按如下所示,指定各参数:
4.3 提取等高线
4.4 计算地形表面的阴影图
注意:tingrid层在Hillshade of tingrid层上面
4.5 可视性分析
A.通视性分析
绿色表示可见,红色表示不可见
B.可视区分析:移动发射基站信号覆盖分;>[视域]
4.6 地形剖面
对Slope手动分为5层
最终结果
3.3 TIN转换为坡度多边形
• 执行命令: 3D Analyst工具栏—Convert—TIN to Features
得到多边形矢量图层:[ tinSlopef] , 它表示研究区内各类坡度的分布状况
得到结果,并查看矢量图层属性表
3.4 Eliminate合并破碎多边形
• 3.4.1 为tinSlopef层添加Area字段,并利用[字段计算器]计算每 条记录的Area。
3.4.2 [按属性选择]出面积小于10000平方米的区域后,打开 ArcToolBox,执行[消除]命令
结果对比
3.5 TIN 转换为坡向多边形
执行命令: 3D Analyst工具栏—Convert—TIN to Features
(2)得到剖面曲率栅格: [Slope of Slope of tingrid]
4.2 坡向 (Aspect)
由TIN生成DEM
由不规则离散点集生成TIN与GRID DEM现阶段生成数字高程模型(DEM)的方法较多,如以摄影测量得到的像对为数据源跟踪生成等高线及DEM,由机载激光测距仪记录规则点集后生产数据,也可采用传统的地形图扫描后跟踪等高线,记录一连串离散点集,接着运用各类算法进行处理,最后生成不规则三角网(TIN)与规则格网(GRID)DEM的方法。
本文主要介绍的就是以等高线(参考图一)和离散点集为数据源,产生TIN与GRID DEM的技术路线。
具体步骤如下:1)跟踪等高线生成离散点集,记录在文本文件中。
参考图二和图三。
2)读取文本文件中的数据,进行预处理。
主要工作是找到XY轴方向上最小最大数值,压缩数据范围,避免数据范围跨度太大或太小,即出现数据分布稠密或稀疏的情况。
while(!_demfile.eof()) { _demfile >> point3dXYZ[i][0]>> point3dXYZ[i][1]>> point3dXYZ[i][2];point3dXYZ[i][2] = point3dXYZ[i][2] / 2; //因为XY轴在随后调整,因此相应调Z轴数值if(xMin>point3dXYZ[i][0]) xMin = point3dXYZ[i][0];//得到整个范围的最大与最小数值if(xMax<point3dXYZ[i][0]) xMax = point3dXYZ[i][0];if(yMin>point3dXYZ[i][1]) yMin = point3dXYZ[i][1];if(yMax<point3dXYZ[i][1]) yMax = point3dXYZ[i][1];if(zMin>point3dXYZ[i][2]) zMin = point3dXYZ[i][2];if(zMax<point3dXYZ[i][2]) zMax = point3dXYZ[i][2];i++;}_demfile.close(); //文件流读取完毕,关闭_demfile.clear(); //文件流清除3)完成TIN中点,线,三角形和网的定义。
地形测量中数字高程模型的创建与应用
地形测量中数字高程模型的创建与应用地形测量是地理学中的一个重要领域,它研究的是地球表面的形态特征和各个地形要素之间的关系。
而在地形测量的实践中,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)的创建及其应用起着关键的作用。
本文将探讨数字高程模型的创建方法和在地形测量中的应用。
数字高程模型是用来描述地面高度、地势起伏的数学模型。
它通过对地形表面进行测量,将采集到的数据以数字形式储存,并应用数学算法对其加工、处理,从而得到地面高度的数值表示。
数字高程模型的创建有多种方法,其中常用的包括平差法、插值法和雷达测高法。
在平差法中,我们根据地面的实际测量数据,利用数学模型对这些数据进行分析和处理,以获得地面高度分布的数值结果。
这种方法适用于不规则地形的测量,但对于大规模地形测量来说,时间和计算成本较高。
插值法是一种常用的数字高程模型创建方法,它通过对已知地面高度数据点之间的数值进行推算,来获得整个地表高度分布的数值结果。
插值法的优点在于计算速度快、效果较好,适用于大规模地形测量和地理信息系统(GIS)的应用。
雷达测高法则是一种利用雷达技术进行地面高度测量的方法。
通过向地面发射雷达信号,测量信号的反射时间和强度,从而推算出地表地面的高度信息。
这种方法适用于各种复杂地形的测量,并且具有较高的精度。
在数字高程模型的应用方面,它在地形测量、城市规划、防灾减灾等领域都有着广泛的应用。
首先,数字高程模型可以用于地形分析和地貌演化研究。
通过对地形的数值化描述和分析,我们能够更好地理解地球表面的形态特征,揭示地貌的形成和演化过程。
其次,在城市规划中,数字高程模型可以用于进行地形分析和地形特征展示。
利用这一模型,规划师可以更加全面准确地了解城市地形的特点和分布,从而做出更科学合理的城市规划决策。
此外,数字高程模型还可以用于防灾减灾工作中。
通过对地形的数值化描述,我们可以事先对可能的自然灾害风险进行评估和分析,预测可能的灾害范围和程度。
DEM的建立与应用
空间分析作业——DEM的建立与应用一、实验目标:练习在ArcGIS9.3的操作环境下,如何由实验数据生成TIN和GRID数据,并在此基础上提取地形指标,如等高线、坡度、坡向图等。
二、实验数据:实验数据为矢量数据,包括等高线数据contour.shp和点数据point.shp(来自《GIS与空间分析——原理与方法》随书附带光盘中)。
三、实验步骤:1、TIN与GRID的建立(1)采用点插值生成表面(克里金插值法),包括以下4步:①通过ArcCatalog向ArcMap加载point.shp数据。
②从Spatial Analyst工具条中选择Interpolate To Raster,选择Kriging内插方法或者其他两种内插方法;另外也可在3DAnalyst工具条中选择Interpolate To Raster。
③在出现的对话框中,选择高程字段,输出像元大小,输出文件的路径和名称(Outputraster)。
在Z Value Field列表中选择Elev(高程)字段。
④单击OK,生成新的栅格主题pointsurface.shp。
(2)生成TIN类型的数据,包括以下步:①通过ArcCatalog向ArcMap添加等高线数据contour.shp。
②调出3DAnalyst工具条,单击3DAnalyst,选择Creat/ModifyTIN,再选择Creat TIN From Features。
③如图,选定被用于生成TIN的数据,设定输出图层(Output TIN)的路径和名称,选定高程字段。
④选择OK,生成TIN数据。
如图,选择不同的图层,可由不同的图层数据生成TIN数据。
(3)TIN数据和其他数据类型间的转换,包括以下4步:①调出3DAnalyst工具条,选择3DAnalyst,再选择Convert,选择TIN To Raster。
②如图,在出现的对话框中,选择输入数据(Input TIN),设定输出数据(Output Raster)的名称和路径,设置其他参数。
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实验九、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)
一、实验目的
DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习,我们应:
a) 加深对TIN建立过程的原理、方法的认识;
b) 熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。
c) 掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。
d) 结合实际,掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、实验数据
高程点Elevpt_Clip.shp,高程Elev_Clip.shp,边界Boundary.shp,洱海Erhai.shp
三、实验内容及步骤
1. TIN 及DEM 生成
1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM
在ArcMap中新建一个地图文档添加矢量数据:Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai (同时选中:在点击的同时按住Shift)
激活“3D Analyst”扩展模块(执行菜单命令 [Customize(自定义)]>>[Extensions (扩展)],在出现的对话框中选中3D分析模块),在工具栏空白区域点右键打开[3D分析] 工具栏执行[ArcToolbox]>>[3DAnalyst Tools]>>[Data Management]>>[TIN]>>[Create TIN]
在Input Feature Class中依次添加Elevpt_Clip.shp、Elev_Clip.shp、Boundary.shp以及Erhai.shp,将Erhai的SF_type改为hardreplace,其余保持默认。