ArcGIS实验-Ex12-地形指标提取
基本ArcGIS的地形数据提取与分析
基本ArcGIS的地形数据提取与分析基于ArcGIS10地形数据提取与分析舒城县林业局汪⾃胜摘要：本⽂以森林资源调查⼯作实践为例，详细总结了如何利⽤ArcGIS10软件对纸质地形图，通过扫描、⽮量化⽣成⾼程栅格数据；利⽤⾼程栅格数据进⾏等⾼线加密、⾼程统计、坡向和坡度分析；以及利⽤坡向、坡度等地形因⼦实现⾃动区划图斑的⽅法和过程。
关键词：森林资源调查 ArcGIS 地形分析地形因⼦是划分森林资源调查图斑的重要因⼦，在条件有限的情况下，我们经常是利⽤纸质地形图，通过⼈⼯判定，来确定⼯作图斑的海拔、坡向和坡度。
准确度受判定⼈员的业务⽔平影响较⼤。
利⽤ArcGIS10的⽮量化⼯具和地形数据分析⼯具，可以实现对图斑地形因⼦的⾃动判读，甚⾄可以⾃动区划图斑。
⼀、地形图⽮量化要想利⽤计算机来进⾏地形分析，⾸先应对纸质地形图进⾏扫描⽮量化，将其转化成计算机可以识别的数据格式(见图1)。
图1 地形图灰度栅格图像地形图⽮量化前，需要将纸质图扫描成灰度栅格图像，并对栅格图像进⾏⼆值化处理。
1、在ArcMap中对栅格图像进⾏符号化处理。
分类⽅法：⼿动；类别数：2；调整中断值，直到满意为⽌，记录下中断值；2、重分类。
利⽤ArcToolbox⼯具箱中的“空间分析-重分类”⼯具，根据记录的中断值，对图像进⾏重分类，⽣成⼆值图（见图2）。
图2 重分类⼯具设置和⼆值图3、⽮量化。
加载⽤来保存⽮量化成果的点、线要素类⽂件，在编辑状态下，运⽤ArcScan⼯具开始⽮量化。
（1）根据⽮量化点、线的栅格宽度，在⽮量化设置中设置理想的最⼤线宽等参数。
可以在完成设置后，运⽤“显⽰预览”功能来查看参数设置是否合理(见图3)。
图3 ⽮量化设置和效果预览（2）运⽤“在区域内部⽣成要素”⼯具选择要⽮量化的区域，在弹出的模板对话框中，对点、线要素的模板采⽤默认设置，完成⾃动⽮量化。
（3）运⽤编辑⼯具清理掉错误短线和噪点，对断开的地⽅等进⾏修补。
（4）将等⾼线、道路和⽔系地物进⾏分层，分别保存到等⾼线、道路、⽔系要素类中。
基于ArcGIS的地形特征提取
基于ArcGIS的地形特征提取基于ArcGIS的地形特征提取刘小庆辽宁工程技术大学，辽宁阜新 (123000)E-mail:****************摘要：特征地形要素是构成地表地形与起伏变化的基本框架，ArcGIS具有一个能为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能的扩展模块3D analyst，基于ArcGIS进行地形特征提取可以更好地实现对地形地貌空间数据的可视化和分析处理。
关键词：ArcGIS；特征地形要素；山脊线；山谷线1．引言随着信息社会的到来，人类社会进入了信息大爆炸的时代。
面对海量信息，人们对于信息的要求发生了巨大变化，对信息的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高。
随着计算机技术的出现及其快速发展，对空间位置信息和其他属性类信息进行统一管理的地理信息系统也随之快速发展起来，在此基础上进行空间信息挖掘和知识发现是当前亟待解决的问题。
在常见的GIS系统中，美国ESRI公司的ArcGIS以其强大的分析能力得到用户的青睐，成为主流的GIS系统。
ArcGIS9是美国环境系统研究所（Environment System Research Institute）开发的新一代GIS软件，是世界上最广泛的GIS软件之一。
自从1978年以来，ESRI 相继推出了多个版本系列的GIS软件，其产品不断更新扩展，构成适用各种用户和机型的系列产品。
ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。
ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完整的GIS系统提供完整的解决方案。
ArcGIS9的软件特色主要为：1）主图编辑的高度一体化；2）便捷的元数据管理；3）灵活的定制与开发；4）ArcGIS9的新功能：增加了两个基于ArcObject的产品：面向开发的嵌入式ArcGIS Engine和面向企业用户居于服务器的ArcGIS Server。
毕业论文：基于ArcGIS的地形指数提取方法研究
本科生毕业论文（设计）题目：基于ArcGIS的地形指数提取方法研究专业代码：070703作者姓名：解鹏学号：2007201978单位：环境与规划学院聊城大学本科毕业论文（设计）指导教师：肖燕2011年5月31日原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名：日期指导教师签名：日期1前言------------------------------------------------------------- 1 2 理论基础-------------------------------------------------------- 1 2.1单流向算法----------------------------------------------------- 1 2.2ARCGIS建模介绍------------------------------------------------ 22.2.1地理处理--------------------------------------------------- 22.2.2M ODEL B UILDER建模平台 ---------------------------------------- 23 应用案例--------------------------------------------------------4 3.1案例区介绍----------------------------------------------------- 4 3.2数据源介绍----------------------------------------------------- 43.3建模过程------------------------------------------------------- 44 结语 ----------------------------------------------------------- 11参考文献--------------------------------------------------------- 12致谢---------------------------------------------- 13流域地形指数水文模型TOPMODEL已被应用于陆面模式（Land surface Models, LSMs）以改进陆面模式对水文过程的模拟。
ArcGIS实验操作(八)---地形特征提取
ArcGIS实验操作（八）地形特征信息提取数据：在data/Ex8/文件下·dem：分辨率为5米的栅格DEM数据。
·Result文件夹：·shanji：提取的山脊线栅格数据；·shangu：提取的山谷线栅格数据；·hillshade：地形晕渲图。
要求：利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。
操作步骤：1.加载DEM数据，设置默认存储路径，使用空间分析模块下拉箭头中的表面分析工具，选择坡向工具（Aspect），提取DEM的坡向数据层，命名为A。
该DEM的坡向数据如下图所示：提取A的坡度数据层，命名为SOA1。
3.求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H：由此可见该最大高程值H为1153.79 使用栅格计算器，公式为（H－DEM），求反地形DEM数据如下：反地形DEM数据层calculation如下（可与原始DEM相比较）：4.基于反地形DEM数据求算坡向值反地形DEM数据层calculation的坡向数据如下：5.提取反地形DEM坡向数据的坡度数据，记为SOA2，即利用SOA方法求算反地形的坡向变率。
6.使用空间分析工具集中的栅格计算器，求没有误差的DEM的坡向变率SOA，公式为SOA=(([SOA1]+[SOA2])－Abs([SOA1] －[SOA2]))/2其中，Abs为求算绝对值，可点击右下侧将其查找出来。
没有误差的DEM的坡向变率SOA如下图所示：7.再次点击初始DEM数据，使用空间分析工具集中的栅格邻域计算工具（NerghborhoodStatistics）；设置统计类型为平均值（mean）邻域的类型为矩形（也可以为圆），邻域的大小为11×11（这个值也可以根据自己的需要进行改变），则可得到一个邻域为11×11的矩形的平均值数据层，记为B。
8.使用空间分析工具集中的栅格计算器，求算正负地形分布区域，公式为C = [DEM]－[B]。
arcgis坐标提取 -回复
arcgis坐标提取-回复如何利用ArcGIS提取坐标。
在地理信息系统（GIS）中，坐标是地理位置的数字表示。
坐标系统由经度和纬度组成，用于准确描述地球上任意位置的位置。
利用ArcGIS可以轻松提取坐标，无论是从数字地图、卫星图像还是其他地理数据源。
下面是一步一步的指南，介绍怎样在ArcGIS中提取坐标。
第一步：导入数据首先，需要导入地理数据以开始坐标提取过程。
这可以通过多种方式实现，如导入现有的地理数据文件（如shapefile、Geodatabase文件等）、连接数据库或通过网络将地理数据下载到ArcGIS中。
第二步：选择工具在导入数据之后，需要选择适当的工具来提取坐标。
ArcGIS提供了许多工具和功能，可以根据数据类型和目标来选择合适的工具。
以下是一些常用的工具：1. 标注工具：可以在地图上点击鼠标来标注位置，并从中提取坐标。
这对于手动选择单个或少量坐标点很有用。
2. 查询工具：可以根据地理特征的属性信息（如地名、地址）来查找并提取坐标。
这对于批量处理大量坐标点很有用。
3. 数据转换工具：可以将不同格式的地理数据（如经纬度、UTM、地方坐标等）互相转换，并从中提取坐标。
4. 数据提取工具：可以从遥感图像、卫星图像或其他源提取坐标。
这对于实时地图监控和位置定位很有用。
第三步：设置参数选择适当的工具后，需要设置相关参数以执行坐标提取操作。
参数设置主要取决于所选工具，可能包括选择数据源、输入/输出文件格式、输入/输出字段、输出坐标类型等。
根据要求提供正确的参数信息，以确保提取到合适的坐标。
第四步：运行工具在设置参数后，可以运行所选择的工具来进行坐标提取操作。
根据所选的工具和数据大小，可能需要一定的时间才能完成提取过程。
在这个过程中，可以查看进度条和其他相关信息，确保提取工作正常进行。
第五步：验证结果完成坐标提取后，需要验证提取的坐标是否准确。
可以使用ArcGIS的可视化工具在地图上显示提取的坐标，并与其他地理数据进行比较。
地形指标的提取
地形指标的提取地形指标是最基本的一些地理自然要素信息，地形指标的提取有利于对水土流失、土地利用、土地资源评价等进行分析。
本篇主要包括坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度四个基本地形指标的提取操作介绍。
1.坡度变率：坡度变率是地面坡度的变化率，也就是坡度的坡度（SOS），坡度变率在一定程度上反映了坡面曲率的信息。
提取操作如下：选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→表面分析→坡度】工具，得到坡度数据层Slope。
选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→表面分析→坡度】工具，对坡度数据层Slope提取坡度，得到坡度变化率数据层SOS。
2.坡向变率：坡向变率是指在提取坡向数据的基础上提取坡向的变化率，也就是坡向之坡度（SOA），坡向变率可以很好地反映等高线的弯曲程度。
SOA在提取过程中在背面坡将会有误差产生（北面坡坡向值范围是0°90°和270°360°，在正北方向附近如15°~345°两个坡向差值只有30°，而计算结果却是330°），因此需要将北坡向的坡向变率进行误差纠正处理。
选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡向】工具，提取原始DEM的坡向数据。
选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡度】工具，提取上一步得到的坡向数据层的坡度数据，得到坡向变率数据层SOA1。
使用原始DEM中的最大值减去原始栅格，得到反地形DEM栅格图像。
然后依次选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡向】工具和选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡度】工具，得到坡向变率数据层SOA2。
选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→地图代数→栅格计算器】工具，输入(("SOA_1" + "SOA_2") - Abs("SOA_1" - "SOA_2")) / 2地图代数公式，得到没有误差的DEM的坡向变率SOA。
arcgis地形因子提取步骤
arcgis地形因子提取步骤ArcGIS是一款强大的地理信息系统软件，可以用于处理和分析地形数据。
地形因子是用来描述地形特征的统计指标，例如高程、坡度、坡向、曲率等。
通过提取地形因子，我们能够更好地理解地形的特征和变化规律。
下面是使用ArcGIS提取地形因子的一般步骤。
步骤一：数据准备首先，需要准备相应的地形数据。
可以使用DEM（数字高程模型）数据作为输入数据。
DEM数据可以从公共地理数据库、地理信息系统软件或其他地形数据源获取。
步骤二：新建工作空间打开ArcGIS软件，新建一个工作空间，将所有的地形数据放在这个工作空间中，以便于管理和分析。
步骤三：生成坡度和坡向通过DEM数据可以计算得到坡度和坡向的值。
在ArcGIS中，可以使用"Slope"和"Aspect"工具来生成坡度和坡向。
首先，在ArcMap中添加DEM数据，然后选择"Spatial Analyst Tools"菜单下的"Surface Analysis"选项，找到"Slope"和"Aspect"工具。
分别运行这两个工具，可以生成对应的坡度和坡向数据。
步骤四：生成高程变化率高程变化率是描述地形粗糙度的指标，反应了地形的起伏和起伏程度。
在ArcGIS中，可以使用"Curvature"工具来生成高程变化率。
同样，在ArcMap中添加DEM数据，然后选择"Spatial Analyst Tools"菜单下的"Surface Analysis"选项，找到"Curvature"工具。
运行该工具后，可以生成高程变化率的数据。
步骤五：生成局部坡度局部坡度是指地形相对于周围环境或整个地形的局部变化情况，能够反映出局部地形的平滑程度和变化特点。
在ArcGIS中，可以使用"Geostatistical Analyst"工具来生成局部坡度。
ArcGIS实验-Ex12-地形指标提取
第九章三维分析练习1：地形指标提取一、背景地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。
地形特征制约着地表物质和能量的再分配，影响着土壤与植被的形成和发育过程，影响着土地利用的方式和水土流失的强度，也影响着城市规划中工农业生产布局的各个方面。
地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。
根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。
基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成。
二、目的通过本实验，使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解。
熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。
三、要求利用所提供DEM数据，提取得出该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。
四、数据本实验采用某区域栅格DEM（..\Chp9\Ex1\）,是一个区域的分辨率为5米的DEM数据，图例是按照其高程值采用渐变色来显示。
下文中关于地形指标的提取都是以这个数据为基础。
五、操作步骤1、坡度变率地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。
即坡度之坡度（Slope of Slope, 简称SOS）。
坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。
坡度变率在一定程度上可以很好反映剖面曲率信息，其提取方法如下：(1) 激活DEM主题，选择Spatial Analysis －Surface Analysis －Slope命令，提取DEM 主题的坡度，得到主题Slope of DEM（图1），得到结果如图2所示；图1 提取DEM主题的坡度图2 坡度数据(2) 激活主题Slope of DEM，再对其用上述的方法提取坡度，得到DEM主题坡度的坡度，即坡度变率主题（图3）图3 坡度变率2、坡向变率地面坡向变率，是指在地表的坡向提取基础之上，进行对坡向变化率值的二次提取，亦即坡向之坡度（SOA），过程如图4、5、6、7。
arcgis坐标提取 -回复
arcgis坐标提取-回复ArcGIS坐标提取是一种常见的GIS（地理信息系统）应用技术，被广泛用于地图制作、空间数据分析等领域。
在本文中，我们将一步一步回答关于ArcGIS坐标提取的问题，包括什么是ArcGIS坐标提取、如何进行ArcGIS 坐标提取和应用场景。
一、什么是ArcGIS坐标提取？ArcGIS是由美国Esri公司开发和推广的一套GIS软件系统，包括ArcGIS Desktop、ArcGIS Server和ArcGIS Online。
坐标提取是ArcGIS中的一个功能模块，用于从地图或地理数据中提取点、线、面等要素的地理坐标。
ArcGIS坐标提取可以将地理数据转换为具有坐标属性的几何对象。
这些几何对象的坐标可以是地理坐标（经纬度）或投影坐标（如UTM投影坐标）。
通过坐标提取，用户可以获取地理要素的精确位置信息，从而进行空间数据分析、地图制作等工作。
二、如何进行ArcGIS坐标提取？1. 准备数据：首先，需要准备包含地理数据的图层文件。
这些图层可以是矢量图层（如点、线、面）或栅格图层（如DEM、卫星影像），可以来自自己的数据库或通过ArcGIS Online获取。
2. 打开ArcGIS：打开ArcGIS软件，创建一个新的地图文档或打开现有的地图文档。
在地图文档中，使用“添加数据”功能将准备好的图层文件导入到地图中。
3. 选择图层：在地图文档中，选择要进行坐标提取的图层。
可以使用选择工具或选择查询语句来选择特定的要素。
选择后的要素将在地图中高亮显示。
4. 打开属性表：打开选中图层的属性表，通过“右键菜单-打开属性表”或“属性表”按钮。
属性表中列出了所选要素的详细属性信息，包括坐标信息。
5. 提取坐标：在属性表中，找到包含要素坐标信息的字段。
这些字段的名称通常是“X”和“Y”（或“Latitude”和“Longitude”）。
选择这些字段，复制或导出坐标信息到其他文件（如Excel表格）。
arcgis 山体范围提取
arcgis 山体范围提取在地理信息系统（GIS）中，ArcGIS是一个强大的软件平台，用于处理和分析地理空间数据。
其中一个常见的任务是提取山体范围，即确定山脉或山地的边界。
本文将介绍如何使用ArcGIS进行山体范围提取。
1. 数据收集与准备在开始之前，我们需要收集和准备相关的地理数据，包括高程数据和地形特征数据。
高程数据可从卫星图像或地理测绘局（如USGS）获取。
地形特征数据包括斜坡、坡度和坡向等信息，可以通过遥感图像和地形测量仪获取。
2. 导入数据打开ArcGIS软件，并导入收集好的数据。
在“文件”菜单中选择“导入”，然后选择相应的数据文件。
确保所有数据层都正确加载，并且投影设置正确。
3. 创建高程模型在ArcGIS的3D分析工具中，选择“创建高程模型（DEM）”选项。
根据收集到的高程数据选择相应的算法和参数，生成数字高程模型。
高程模型将作为我们提取山体范围的基础。
4. 创建坡度图使用ArcGIS的“坡度”工具创建坡度图。
选择合适的设置，包括滤波器和分辨率等参数。
坡度图将显示地形的坡度情况，用于辅助山体范围的提取。
5. 创建坡向图使用ArcGIS的“坡向”工具创建坡向图。
根据需要选择相应的设置，如分辨率和坡向类型等。
坡向图将显示地形的坡向信息，有助于确定山体范围的边界。
6. 提取山体范围根据坡度和坡向图，可以使用ArcGIS的“数值区域分组”工具提取山体范围。
该工具将根据设定的阈值将地形分为不同的区域，从而确定山体的边界。
可以根据实际需要调整阈值参数，以获得准确的山体范围。
7. 可视化结果完成山体范围提取后，可以使用ArcGIS的渲染和可视化功能对结果进行展示。
选择适当的颜色方案和图层样式，突出显示山体范围，使其更加清晰可见。
此外，可以添加其他地理要素，如河流、道路等，以提供更完整的地理背景。
8. 分析和应用基于提取的山体范围，我们可以进行进一步的空间分析和应用。
例如，可以计算山体的面积和体积，评估其对周围环境的影响。
地形特征点的提取实验报告
地形特征点的提取实验报告地形特征点的提取实验报告在地理信息系统 (GIS) 中，地形特征点是对地表形态和地形特征进行分析和描绘的重要依据。
地形特征点的提取是GIS中的一项重要任务。
本实验通过使用地形图和数字高程模型(DEM)来提取地形特征点，并将其按照类别进行划分和分析。
一、实验步骤1. 数据准备本实验使用了1:50000比例尺的地形图和数字高程模型(DEM)。
2. 软件选择本实验使用了ArcGIS软件进行地形特征点提取。
3. 数据预处理对DEM数据进行获取和裁剪处理，获取需要所需数据集。
4. 地形特征点的提取使用ArcGIS软件中的Spatial Analyst工具箱的slope函数提取高程斜率、aspect函数提取高程坡向、和dem函数提取高程信息，得到不同的高程数据集。
5. 按类划分根据提取到的不同高程数据集，将地形特征点按照类别进行划分，包括山峰、河流、沟壑、沙丘等。
二、实验结果经过实验，我们提取到了大量的地形特征点。
其中，山峰的提取需要把斜率、坡度、高度等数据集结合起来分析，最后得出一个全局的山峰分布图。
因为山峰的高度极高，同时也是自然地形的一个突出之处，所以利用DEM数据，我们可以容易地得到地形特征点的位置和高度信息，对于山峰的提取显示结果如下所示。
河流和沟壑特征的提取，需结合坡度、流域和高度等参数分析，并得出一个全局的河流、沟壑分布图。
河流和沟壑为大自然侵蚀形成的地形特征点，其分布最为广泛，如下图所示：沙丘特征的提取，需要结合斜度、高度和方向等参数，并综合分析得出沙丘特征点的空间位置以及形态特征等，图示如下。
三、结论在本次实验中，我们通过ArcGIS提取了不同类别的地形特征点，并按照类别和空间位置进行分析和展示。
这些提取出来的地形特征点，是对于我们研究地形地貌、模拟山洪、营造自然环境，了解地表地貌变化等方面非常有帮助的。
虽然在实验中我们只介绍了几种常见的地形特征点的提取，但是根据实际应用需要，可以灵活选择提取方式和算法，以达到更好的结果。
arcgis提取点的坐标
在ArcGIS中提取点坐标的方法有多种，以下提供两种常用方法：
方法一：使用arctoolbox工具箱
1. 加载点shape文件。
2. 打开arctoolbox工具箱，选择“数据管理工具”，找到“要素”->“添加XY坐标”。
3. 打开添加XY坐标的对话框，设置输入要素为图层列表中加载的测试点文件后，点击确定。
此时会看到图层列表中的测试点有了新增的两列POINT_X、POINT_Y。
4. 选择POINT_X列名，右键点击计算几何。
程序弹出提示对话框，点击是。
程序继续弹出提示对话框，点击确定。
程序继续弹出提示对话框，点击是。
同理，对POINT_Y采用同样的操作方式。
5. 将操作的测试点shape文件导出后，先打开一个Excel后，然后将测试点.dbf拖到Excel中，可获得POINT_X、POINT_Y坐标。
方法二：使用“要素提取”工具
1. 在ArcToolbox中，选择“Spatial Analyst Tools”工具集，找到“要素提取”工具。
2. 通过该工具，用户可以根据设定的条件提取出点要素。
以上两种方法根据实际需要选择使用。
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素（本文利用ArcGIS将江苏分县图从中国分县图提取出来。
）
工具/原料
电脑
ArcGIS10.3
方法/步骤
1. 打开ArcGIS--右键图层--选择元素--添加--完成。
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
2. 选择所要提取的元素。
点击选择--按属性选择--选择中国县级--输入公
式--确定。
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
3. 设置环境。
右键地理处理--选择环境--按图中进行选择--确定。
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
4. 4
将江苏分县图从中国分县图提取出来。
点击ArcToolsbox--选择分析工具--筛选--按图中所示进行设置--确定。
得到江苏分县图。
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素
利用ArcGIS提取地图元素。
利用GIS进行地形特征提取
－2－
（二）求坡向变率 （1）求取原始 dem 的最大值，即为 H。该图 H 为 1153.79；打开 Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator，输入公式：1153.79-dem, 得到与原来地形相反的 DEM 数据层，即反地形 DEM 数据，命名为 Hdem. （2）点击 Spatial Analyst Tool--surface--aspect,基于反地形数据 hdem 求坡向值，命名为 Haspect. （3）点 击 Spatial Analyst Tool--surface--slope ， 计 算 反 地 形 坡 向 Haspect 的坡向变率，记为 SOA2。重复上述步骤，由原始 dem 数据求算出的 坡向变率值为 SOA1. （4）再次打开 Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator， 利用栅格计算器，输入 SOA=（（SOA1）+（SOA2））-Abs（（SOA1）-（SOA2))/2, 输出文件命名为 SOAA，即可求出没有误差的 DEM 的坡向变率。
－4－
四、实验心得 实验心得主要分为实验步骤心得和实验原理心得两部分
（一）实验步骤心得 虽然在做该实验过程中，可以根据教程书进行操作，但是其中一些步骤
在做的时候还是会犯一些问题，我个人认为的注意事项主要如下： （1）输出文件夹的名字不能过程，否则会输出失败。 （2）在栅格计算器中输入公式时，要注意格式，采取英文格式，如果害怕 弄错时，符号之类的可以利用他提供的直接点，会减少失误。 （3）在寻找焦点统计时，应当在 Spatial Analyst Tool 这一栏中寻找，而 不是去 Analyst Tool 中，在这个上面浪费了很多时间。 （二）实验原理心得
arcgis特征地形要素提取
山文本框中填写反地形 的计算公式：Abs (dem-H) 其中H为DEM最大高程值。 输出为“反地形dem” 再由生成的“反地形dem” 进行填洼操作，设置输出路 径，如图。 剩下操作和生成山脊线操作 基本类似。 依次进行流向，流量，汇流 累积量零值的提取，在进行 相应的邻域分析，重分类等 操作。 最终结果如图。
演示结束
特征地形要素提取
测绘121 吴旭祥
山脊线的提取
首先，打开ArcMap， 并载入DEM。 填洼：依次点击 ArcToolBox的Spatial Analyst工具，水文， 填洼，载入DEM并设 置输出名称，点击确定 流向：再点击Spatial Analyst工具的流向， 载入“填洼”，输出为 “流向”。 流量：点击Spatial Analyst工具的流量， 载入刚才的“流向”， 设置输出为“流量”
山脊线的提取
打开Spatial Analyst工 具的栅格计算器。 输入“流量”=0，输 出为“流量0”。计算 结果为所有的汇流累积 量为 0 的栅格。 结果如图。 如果获取的山脊线比较 杂乱，不是很准确，可 以采用领域分析的方法 进行处理。 在进行相应的重分类， 把山脊线数据逼近到 “1”。 再通过表面分析生成 “晕渲图”，与山脊线 相互叠加。最终结果如 图。
用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法
用ArcGis进行地形因子提取和水文分析的方法(2010-07-24 14:40:16)转载▼分类：ARCGIS标签：gis教育这里介绍的是用dem数据，利用ArcGis进行地形因子提取和水纹分析的方法。
首先，地形因子提取：提取等高线：Spatial Analysis → surface analysis → contour（这是ArcGis的Spatial Analysis工具，在做分析之前要将菜单栏中Tool菜单下的extension中的Spatial Analysis选项勾上，否则不能进行空间分析。
）提取坡度：Spatial Analysis → surface analysis → slope 重分类：Spatial Analysis → Reclassify 增加山体阴影：spati al analysis → surface analysis → hillshd…… 掩膜：spatial analysis → raster calculator（对话框中输入back = [dem] >= 0）山顶点的提取：这个过程比较复杂，最后我会附上一个地址，那篇文章里有例子以及具体的介绍。
三维：三维效果图的建立：3D analysis → create/modify tin/Create Tin from features 提取断面、三维可视化等操作需要一些图例，这个在文章中也有，图很漂亮哦~ 水文分析：这个主要用到ArcToolBox中的工具了。
水流方向提取：ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Flow Direction 洼地提取：ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Sink 洼地贡献区域计算：ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Watershed 每个洼地所形成的贡献区域的最低高程：ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Zonal → Zonal Statistics 每个洼地贡献区域出口的最低高程即洼地出水口高程ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Zonal → Zonal Fill 洼地深度：加载Spatial Analyst，Spatial Analyst → Raster Calculator 基于无洼地的水流方向计算ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Fl ow Direction 汇流累积量ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Fill Accumulation 计算水流长度ArcToolBox → Spatial Analysis Tools → Hydrology → Flow Length 还有栅格河网的生成等，上面这些知识针对要实现的功能能够利用到的工具，具体的操作一下子也讲不清，需要自己慢慢琢磨，这里我放篇文章，里面每个步骤都有图例的，只要有一副dem，看着这篇文章就能照着做的，我试过，和教科书一样清楚。
arcgis坐标提取 -回复
arcgis坐标提取-回复如何使用ArcGIS提取坐标数据。
ArcGIS是一款强大的地理信息系统软件，可以用于数据分析、空间建模和地图制作等多种应用。
其中一个常见的需求就是提取坐标数据，这在地理定位、地图制作以及其他空间分析应用中都非常重要。
在本文中，我们将一步一步地解释如何使用ArcGIS来提取坐标数据。
第一步：准备数据首先，我们需要准备待处理的数据。
根据实际需求，可以使用多种数据格式，包括点要素、线要素和面要素等。
可以使用GPS设备采集数据，也可以通过导入现有的地理数据文件来获取数据，比如shapefile、KML或GPX 文件。
确保数据文件的格式正确，包含坐标字段。
第二步：打开ArcGIS软件在计算机上安装并打开ArcGIS软件。
在启动界面上，可以选择打开现有的地图文档或者新建一个地图文档。
新建一个地图文档后，可以选择添加待处理的数据图层。
第三步：添加数据图层在ArcMap中，可以使用“添加数据”按钮或者“文件”菜单来添加数据图层。
选择相应的文件格式，并浏览到数据文件所在的位置，然后点击“添加”按钮。
在地图上，添加的数据图层会显示为一个新的图层。
第四步：选择要素在图层列表中，选择含有坐标数据的图层。
点击图层名字，使其成为活动图层。
可以通过缩放和平移地图来查看数据图层的内容。
第五步：打开属性表在ArcMap中，可以通过点击图层名字后面的小箭头来打开图层属性表。
属性表显示了图层中所有数据要素的属性信息，包括坐标字段。
第六步：提取坐标数据在属性表中，可以找到包含坐标数据的字段。
通常情况下，坐标字段的名称可能是“X坐标”和“Y坐标”，也可能是其他名称。
选中这些字段，可以看到所有要素的坐标数据。
第七步：导出坐标数据可以将属性表中的坐标数据导出为一个文本文件，以便进一步处理。
在ArcMap中，可以选择“文件”菜单的“导出”选项，然后选择“表”来导出属性表。
在导出对话框中，选择输出文件的保存位置和格式，然后点击“保存”按钮。
arcgis地形因子提取步骤
arcgis地形因子提取步骤1. 简介地形因子是地理信息科学中的一个重要概念，它描述了地表形态特征对环境和生态系统的影响。
arcgis是一款强大的地理信息系统软件，可以用于提取地形因子。
本文将介绍在arcgis中提取地形因子的步骤。
2. 数据准备在进行地形因子提取之前，需要准备相应的数据。
常用的数据包括数字高程模型（DEM）和其他辅助数据，如坡度、坡向、流向等。
这些数据可以从各种渠道获取，如遥感影像、测绘数据等。
3. DEM预处理在进行地形因子提取之前，通常需要对DEM进行一些预处理操作，以确保数据的质量和准确性。
常见的预处理操作包括去除噪声、填充空白像元、平滑处理等。
3.1 去除噪声DEM数据中常常存在一些噪声，如孤立的高值或低值像元。
这些噪声会影响后续的地形因子提取结果。
可以使用滤波算法，如中值滤波或均值滤波，对DEM进行去噪处理。
3.2 填充空白像元在DEM数据中，有时会存在一些空白像元，即没有高程值的像元。
这些空白像元会影响地形因子的计算结果。
可以使用插值算法，如反距离权重插值或克里金插值，对空白像元进行填充。
3.3 平滑处理DEM数据中的高程值可能存在一些突变或不连续的情况。
这些不连续的地形特征会影响地形因子的计算结果。
可以使用平滑算法，如均值滤波或高斯滤波，对DEM进行平滑处理。
4. 地形因子提取在进行地形因子提取之前，需要根据具体的研究目的选择相应的地形因子。
常见的地形因子包括高程、坡度、坡向、流向、流量等。
4.1 高程高程是地形因子的基本属性，代表了地表的海拔高度。
可以直接从DEM数据中提取高程信息。
在arcgis中，可以使用”Extract Values to Points”工具将高程值提取到点要素中。
4.2 坡度坡度描述了地表的陡峭程度，是地形因子中的重要指标之一。
可以通过计算DEM数据的导数来得到坡度信息。
在arcgis中，可以使用”Slope”工具计算坡度。
4.3 坡向坡向描述了地表的朝向，即地表水流的方向。
地形特征信息提取(山脊线、山谷线提取)实验要求
实验项目名称：地形特征信息提取（山脊线、山谷线提取）1、背景地信特征要素，主要是指对地形对地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。
特征地形要素构成地表地形与起伏变化的基本框架。
特征地形要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山谷线、山脊线等的提取采用了全局分析法，成为栅格数据地学分析中很具特色的数据处理内容。
自动提取山脊线和山谷线的主要方法都是基于规则格网DEM数据的，算法有多种，其中，平面曲率与坡形组合法方法简便，效果好。
该方法基本处理过程为：首先利用DEM数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形，取正地形上平面曲率的大值即为山脊，负地形上平面曲率的大值为山谷。
实际应用中，由于平面曲率的提取比较繁琐，而坡向变率（SOA）在一定程度上可以很好地表征平面曲率。
因此，提取过程中可以SOA代替平面曲率。
2、目的通过本实例，使学生掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理。
同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。
3、数据某区域栅格DEM。
4、要求利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。
补充资料：1、坡度变率：地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度，即坡度之坡度（Slope of Slope，SOS）。
坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。
2、反地形DEM数据：求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H，通过公式（H-DEM），得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据。
3、地面坡向变率：是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect，SOA）。
它可以很好地反应等高线弯曲程度。
地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。
arcgis地形指标
arcgis地形指标一、引言ArcGIS是一款地理信息系统软件，它可以用于地图制作、数据分析和空间建模等多种应用。
在地形分析方面，ArcGIS提供了丰富的工具和指标，可以帮助我们更好地理解和描述地形特征。
本文将介绍ArcGIS 中常用的地形指标，包括高程、坡度、坡向、流域等。
二、高程指标1. 高程值高程值是描述点或区域海拔高度的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM（数字高程模型）来获取每个像元的高程值。
通常情况下，高程值越高代表该区域越靠近山顶或山脊。
2. 坡度坡度是描述点或区域斜率大小的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM计算每个像元的坡度，并以百分比表示。
通常情况下，坡度越大代表该区域越陡峭。
3. 坡向坡向是描述点或区域朝向的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM 计算每个像元的坡向，并以角度表示。
通常情况下，坡向与坡度共同作用可以帮助我们更好地了解地形特征。
三、流域指标1. 流向流向是描述水流方向的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM计算每个像元的流向，并以角度表示。
通常情况下，流向与坡度共同作用可以帮助我们更好地了解水文过程。
2. 流量流量是描述水流量大小的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM计算每个像元的流量，并以立方米/秒表示。
通常情况下，流量越大代表该区域降雨量越多或者地形越陡峭。
3. 汇流汇流是描述水从多个小河道汇聚成大河道的过程。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM计算每个像元的汇流，并以立方米/秒表示。
通常情况下，汇流越大代表该区域有更多的小河道并且地形起伏较大。
四、其他指标1. 曲率曲率是描述点或区域曲率大小和方向的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM计算每个像元的曲率，并以正负值表示。
通常情况下，正值代表凸起部分，负值代表凹陷部分。
2. 高程剖面高程剖面是描述一条线上高程变化情况的指标。
在ArcGIS中，我们可以通过DEM和线图层计算高程剖面，并以图表形式展示。
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第九章三维分析
练习1：地形指标提取
一、背景
地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。
地形特征制约着地表物质和能量的再分配，影响着土壤与植被的形成和发育过程，影响着土地利用的方式和水土流失的强度，也影响着城市规划中工农业生产布局的各个方面。
地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。
根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。
基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成。
二、目的
通过本实验，使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解。
熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。
三、要求
利用所提供DEM数据，提取得出该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。
四、数据
本实验采用某区域栅格DEM（..\Chp9\Ex1\）,是一个区域的分辨率为5米的DEM数据，图例是按照其高程值采用渐变色来显示。
下文中关于地形指标的提取都是以这个数据为基础。
五、操作步骤
1、坡度变率
地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。
即坡度之坡度（Slope of Slope, 简称SOS）。
坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。
坡度变率在一定程度上可以很好反映剖面曲率信息，其提取方法如下：
(1) 激活DEM主题，选择Spatial Analysis － Surface Analysis － Slope命令，提取DEM主题的坡度，得到主题Slope of DEM（图1），得到结果如图2所示；
图1 提取DEM主题的坡度
图2 坡度数据
(2) 激活主题Slope of DEM，再对其用上述的方法提取坡度，得到DEM主题坡度的坡度，即坡度变率主题（图3）
图3 坡度变率
2、坡向变率
地面坡向变率，是指在地表的坡向提取基础之上，进行对坡向变化率值的二次提取，亦即坡向之坡度（SOA），过程如图4、5、6、7。
它可以很好的反映等高线弯曲程度。
图4 求DEM数据的坡向
图5 坡向数据
图6 生成坡向的坡度图7 坡向的坡度数据
地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。
值得注意的是：SOA在提取过程中在不同的坡面上将会有误差的产生，即在坡面的南北两侧，北面坡由于坡向算法将会有误差产生，所以要对北坡的SOA 结果进行纠正，因为从理论上讲SOA在地表北坡上将产生误差，北坡上坡向值范围为0-90°和270°-360°，在正北方向附近，15°和345°之间坡向差值只是30°，而在计算中却是差了330°，所以要将北坡地区的坡向变率误差进行纠正，具体的操作方法为：
(1) 求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H；通过Spatial Analysis下的栅格计算器Calculator，公式为(H－DEM),如图8，得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；
图8 计算反地形DEM数据
图9 反地形DEM数据
(2) 基于反地形DEM数据求算坡向值，如图10；
图10 求反地形DEM数据的坡向值
(3) 利用SOA方法求算反地形的坡向变率，记为SOA2，由原始DEM数据求算出的坡向变率值为SOA1，如图11所示；
图11 求算反地形的坡向变率
(4) 在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，公式为SOA＝(([SOA1]+[SOA2]) -Abs([SOA1]-[SOA2]))/ 2，如图12，即可求出没有误差的DEM的坡向变率，如图13。
图12 使用栅格计算器
图13 求出没有误差的DEM的坡向变率
(5) 将有误差的DEM坡向变率(图14)与没有误差的坡向变率(图15)对比可见，有误差的图上会存在闭合的环状，而消去误差的图上这些环状也消失了。
图14 存在误差的坡向变率图15 没有误差的坡向变率
3、地形起伏度
地形起伏度是指在一个特定的区域内，最高点海拔高度与最低点海拔高度的差值。
它是描述一个区域地形的一个宏观性的指标。
从地形起伏度的定义可以看出，求地形起伏度的值，首先要求出一定范围内海拔高度的最大值和最小值，然后，对其求差值即可。
求一定范围内的最大值和最小值，可以通过用Spatial Analysis下使用栅格邻域计算工具Neighborhood Statistics，分别设置Statistic type为最大值和最小值，邻域的设置可以为圆，也可以为矩形，邻域的大小可根据自己的要求来确定。
地形起伏度的具体提取方法如下：
(1) 激活DEM数据，在Spatial Analysis下使用栅格邻域计算工具Neighborhood Statistics（图16）。
设置Statistic type为最大值，邻域的类型为矩形（也可以为圆），邻域的大小为11×11（这个值也可以根据自己的需要进行改变），则可得到一个邻域为11×11的矩形的最大值层面，记为A；
图16 得到邻域为11×11的矩形的最大值层面
(2) 重复1、2，只是把Statistic type值设置为最小值，即可得到DEM数据的最小值层面，记为B，如图17所示；
图17 得到邻域为11×11的矩形的最小值层面
(3) 在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，公式为[A]-[B]，即可得到一个新层面，其每个栅格的值是以这个栅格为中心的确定邻域的地形起伏值。
提取的结果如图18。
图18 使用栅格计算器Calculator
图19 地形起伏度
4、地面粗糙度：
地面粗糙度是指在一个特定的区域内，地球表面积与其投影面积之比。
它也是反映地表形态的一个宏观指标。
根据地面粗糙度的定义，求每个栅格单元的表面积与其投影面积之比，可以用如下方法来完成。
假如ABC是一个栅格单元的纵剖面，α为此栅格单元的坡度，则AB面的面积为此栅格的表面积，AC面为此栅格的投影面积（也既是此栅格的面积），根据公式：Cosα=AC/AB
则可得出此栅格单元的地面粗糙度M为：
M =“AB面的面积”/“AC栅格单元的面积”=（AC * AB）/（AC * AC）= 1 / Cosα地面粗糙度的提取步骤如下：
(1) 激活DEM主题，选择Spatial Analysis － Surface Analysis － Slope命令，提取DEM主题的坡度，得到主题Slope of DEM；
(2) 激活主题Slope of DEM，在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，如图20所示，公式为:
1 / Cos（[Slope of DEM]*3.14159/180）
即可得到地面粗糙度的层面，如图21。
图20 使用栅格计算器计算地面粗糙度
图21 表面粗糙度
注：在ArcGIS中，通过提取坡度得到的值是角度，而计算Cos默认的角度值是弧度值，所以在计算时必须把角度转为弧度。