地理信息系统DEM实验报告

山东建筑大学

实验报告

（2013—2014学年第一学期）

DEM的生成与应用

课程：地理信息系统

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姓名：

学号：

完成时间：

实验六DEM的生成与应用

一、实验目的

了解DEM表面创建的基本过程，熟悉DEM分析与应用的基本方法。

二、实验内容

采用等高线和高程点生成DEM，通过对坡度的分析，找出某一地区适宜退耕还林的区域及其在各村的面积。

三、实验原理与方法

实验原理：根据生态建设的需要，坡度大于25°的耕地需要退耕还林。而通过具有高程信息的点、线，可以生成TIN表面；根据TIN表面可以生成栅格DEM；通过过坡度分析可以找出坡度大于25°的区域；通过空间查询，可以找出耕地；通过栅格计算，可以找出符合多个条件的像元；通过分区统计，可以求出各区的相关信息。

实验方法：根据高程点和等高线数据生成TIN和DEM，再通过坡度分析等工作找出该地区适宜退耕还林的区域，最后采用分区统计方法，求出各村退耕还林的面积。

四、实验步骤

⑴打开ArcMap，加载高程点、等高线、地类图斑和行政区划等数据。

⑵点击3D Analys t→Options，在General标签将工作空间设置为实验数据所在的文件夹

⑶在3D Analys t工具条上点击3D Analys t→Create/Modify TIN→Create TIN From Features，勾选高程点和等高线，并分别设置其Height source为BSGC（标识高程）字段，输出文件名为tin，其余采用默认值。点击OK。

⑷点击3D Analys t→Convert→TIN to Raster，将像元大小设置为5，输出文件名为tingreid，其余采用默认值，点击OK。

⑸根据tingrid生成坡度与坡度重分类

①计算坡度：点击Spatial Analys t→Surface Analysis→Slope，选择tingrid作为输入栅格数据，坡度的度量方式为Degree，

②统计坡度

④数据重分类：输入上一步所得的临域统计数据，点击Classify，将数据量（Classes）设为2，

将断点值（Break Values）设为25，将0-25的新值设为nodate，25以上的新值设为1.

⑹点击菜单Selectio n→Select by Attributes，在Layer下拉框中选择“地类图斑”，在Method下拉框选择“Create a new selection”，在条件语句输入“[DLDM]LIKE”11**””（以11开头的地类代码为耕地，点击OK，选择耕地图斑。

⑺右键点击“地类图斑”图层，选择Dat e→Eeport Date，在输入对象选择“Selections features”

输入文件名为arable.shp，点击OK将所选的耕地输出，并将其加载到当前窗口中。

⑻点击空间分析工具Spatial Analys t→options，在general标签中将Slope25设置为掩膜，在extent 标签中将分析范围设置为Same as Layer“arable”，在Snap extent to下拉框中选择Slope25，在Cell Size标签中，对分析像元选择Same as Layer“Slope25”，点击确定

⑼点击Spatial Analys t→Convert→Features to Raster，输入要素选择arable，字段选择DLDM，像元大小为5，输出栅格命名为slopearable。

⑽关闭其他图层，浏览slopearable数据中有值的区域是应当退耕还林的区域

⑾点击Spatial Analys t→Zonal Statistics，用行政区划代码字段（XZQHDM）对slopearable进行分区统计（Zonal Statistics），计算各村退耕还林的面积（统计表中的AREA字段）

⑿进行属性挂接，输出统计表

⒀整理统计表

村名面积石墙镇汇仓村114175 水江镇古城居委会13375 水江镇宏图村227000

水江镇黄泥村471050

水江镇水江街道441825

铁村乡锅厂村488850

铁村乡隆兴村97575

铁村乡谢坝村23100

五、实验总结

1、三维可视化在建设数字地球和数字城市中有哪些应用？

三维地理信息是数字城市的重要基

础空间信息。三维城市的建立能够全方

位地、直观地给人们提供有关城市的各

种具有真实感的场景信息，构建出一个

真实、直观的虚拟城市环境，为城市管

理者面对复杂的城市，实施科学的、人

文的、生态的规划，提供有力的决策手

段。由于城市规划的关联性和前瞻性要

求较高，城市规划一直是三维可视化技

术应用的主要领域，建立基于影像的城

市三维系统，构建真实、准确的虚拟城

市场景，实时互动地评估与分析规划方

案，为城市规划的决策提供更加直观与

科学的依据，这是传统手段如平面图、

效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的，

是当今城市规划信息化发展的重要方

向。

城市三维信息系统的建设必将成为

数字城市系统建设的主要内容之一，它

将利用城市现有的空间地理信息、政务

信息等信息资源和通讯基础设施，通过

城市建模和3维景观可视化，实现城市真实3维景观再现，为电子政务、业务应用和公众服务搭建3D GIS服务平台。

2、试述空间建模的概念及基本过程。

空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数学

模型的过程,其过程包括：明确问题、分解问题、

组建模型、检验模型结果和应用分析结果。运用数

学分析方法建立的表达式，反映地理过程，来模拟

地理现象的形成过程的模型称为过程模型，也叫处

理模型，均是指描述物体或对象之间相互作用的处

理过程的模型。