数字地球模型实训

数字地球模型实训实验一、DTM的创建与转换

1.点数据的导入与转换

导入实验数据1中的点数据，并将其转换为shp格式。

2、利用3D分析下的创建TIN工具，将点数据转化为TIN。

3.对生成的TIN进行渲染。

在图层属性中选择符号系统，分别使用列表中的方法进行渲染，比较各种渲染效果的不同。

向生成的TIN中添加点要素

4.插值转换生成TIN

利用插值工具中的不同方法对所生成的点数据进行插值，生成栅格数据。

克里金法:

反距离加权法:

5.利用转换工具将生成的栅格数据转化为TIN。

6、利用转换工具将生成的TIN转换为栅格格式。

转出其他形式的要素，如TIN三角形

7、利用插值生成的栅格数据生成等高线。并与原始CAD图像比较

CAD原始等高线:

实验二地形因子的提取与三维可视化

1、地形因子的提取

因子分析方法是GIS空间分析，尤其GIS数字地形分析常用的基本分析方法。不同的地形因子从不同侧面反映了地形特征性，实际应用人们提出了各种各样的地形因子。从其所描述的空间区域范围，常用的地形因子可以划分为微观地形因子与宏观地形因子两种基本类型。按照提取地形因子差分计算的阶数，又可将地形因子分为一阶地形因子、二阶地形因子和高阶地形因子。

1，坡度（坡向）的提取

在Spatial Analyst下拉菜单中选择表面分析, 在弹出的下一级菜单中点击坡度（坡向），出现坡度（坡向）对话框，完成坡度提取（坡向）。

2，计算坡度与坡向变率

对坡度和坡向分别再求取坡度。

3，平面曲率、剖面曲率的提取

平面曲率、剖面曲率的提取过程为：

打开ArcGIS的Toolbox，在Spatial Analyst Tools底下选择表面分析,在表面分析的下一级菜单中选择曲率。打开曲率对话框，完成平面及剖面曲率的提取。

4，提取地形剖面

1，在ArcMap中添加数据，然后在3D Analyst工具条上选择该数据。

2，使用线插值工具创建线，以确定剖面线的起终点。

3. 使用创建剖面图工具生成剖面图。

4，在生成的剖面图标题栏上点击右键，选择属性（Properties）项，进行布局调整与

编辑。

5，提取表面阴影

首先，选择表面分析中的阴影工具。

步骤如下：1选择用来计算阴影的表面（InputSurface）；

2设置太阳高度角与方位角；

3设定高程转换系数；

4指定输出栅格单元大小

5指定输出路径及文件名。

6，将阴影图层设定60%的透明度与DEM数据叠加显示，观察效果。

7，三维阴影显示

在ArcScene三维场景中，设置栅格表面自身的高程值为其基准高程后，在属性对话框的渲染选项卡中，选中相对于光照位置显示阴影复选框，使表面具有阴影显示。同时可以使用光滑阴影工具使阴影表面更光滑。

8，使用动画旋转。

欲使用动化旋转，需要先对该功能进行激活。打开场景属性对话框后，在General选项卡中选中Enable Animated Rotation选项即可激活动画旋转功能。

激活之后，可以使用场景漫游工具（Navigate）将场景左右拖动之后，即可开始进行旋转，旋转的速度决定于鼠标释放前的速度，在旋转的过程中也可以通过键盘的Page Up键和Page Down键进行调节速度。点击场景即可停止其转动。

9，飞行漫游动画的制作

（1）通过创建一系列帧组成轨迹来形成动画：

实现过程如下：1）设置动画第一帧的场景属性；

2）点击动画下拉菜单，选择创建关键帧命令。

3）在类型栏中选择帧类）；

4）点击新建按钮，创建一个型为场景，由不同场景构成动画的帧动画，此时弹出自动跟踪对话框键入动画名称；

5）点击创建抓取一个新的帧；

6）再次改变场景属性，之后点击新建,抓取第二帧，根据需要抓取全部所需的帧。

7）抓取完全部的帧之后，点击关闭,关闭创建帧对话框；

8）点击打开动画控制按钮，弹出动画控制工具条。

9）点击play按钮，预览动画。

（2）通过录制导航动作或飞行创建动画

10、动画的保存与导出

（1）将动画存储为独立的ArcScene动画文件。

步骤如下：在动画下拉菜单下选择保存动画文件项，在弹出的对话框中指定存储路径及文件名即可

（2）将动画导出为AVI文件。

步骤如下：点击动画菜单下导出动画项，在弹出的导出对话框中指定保存路径及文件名即可

实验三通视分析

一、实验目的

掌握不同的通视分析方法，天际线与建筑限高的求取。

二、实验准备

PC、ArcGIS软件

三、实验内容

1、基于视线、视点、路径的通视分析。

2、根据三维线要素分析通视性；

3、天际线与建筑限高。

一、基于视线的通视性分析

1，加载工程文件ex21，激活数据框，选用菜单“自定义>工具条>3D Analyst”,在工具条上点击“创建通视线”工具，出现“通视分析”对话框，设置观察点偏移和目标偏移参数为1，关闭对话框。用鼠标在地形上选择观察点和目标点，观察并得出通视结果。（蓝色点为视线被阻挡点，绿色线表示可见，红色线为不可见）。

二、基于视点的视域分析

在主菜单中选用“地理处理>环境”，进行如下设置：

设置好以后，启用工具箱中的“3D Analyst工具>转换>由TIN转出>TIN栅格”，相关参数设置如下：

选用工具箱中的“Spatial Analyst工具>表面分析>视域”，参数设置如下：