DEM 的建立与及应用实验报告

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《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。

3）表面曲率提取

使用 ArcToolbox 中 Spatial Analyst Tools 空间分析工具/Surface 表面分析工具集中 Curvature 工具提取表面曲率。

3 透视图的建立

1）打开 ArcScene，将场景名改为“任务 3”，并将四川省 90 米DEM 数据加载到视图中。并通过 Properties （右键属性）中 BaseHeights （基本高度）栏中，选择Obtainheights for layerfrom surface，选择DEM数据为地表抬升高度数据。转换系数设置为 8，表示抬升高度（米）是实际高度的 8 倍。

2）修改显示符号系统在符号系统中，选择拉伸方式显示，并设置色带为 Elevation #1。

3）设置渲染， Rendering（渲染）栏中进行渲染，设置光照效果。

4）将其它图层（栅格或矢量）数据按地形高度进行抬升。将四川省地州界及四川省主要公路图层加入场景。并设置四川省地州界及四川省主要公路图层的基本高度参数。

4 建立和显示 TIN

1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 4”，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 3D Analyst 工具/转换工具/栅格转 TIN 进行转换。

3）修改符号系统显示方式，添加渲染器。

5 创建等高线图层

1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 5”，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 Spatial Analyst Tools 空间分析工具/Surface表面分析工具集中等值线 Contour 工具提取表面等值线。也可以使用ArcToolbox 中 3D Analyst 工具/栅格表面/等值线工具。

3）标注等高线值，用在属性选项中标注等高线的值，选择 Contour 为标注字段。

6 垂直剖面图创建

1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 6”，将四川省90 米 DEM（任务 1 得到的结果栅格图层）加入。

2）加入四川省主要公路图层。

3）创建剖面图

（1）打开 3D Analyst 工具栏。

（2）选择3D Analyst 工具栏中的“插入线Interpolate Line”功能，使用鼠标沿一段主要公路划出创建垂直剖面图经过的点的线。

（3）使用 3D Analyst 工具栏中的创建剖面图 Create Profile Graph工具，创建沿划线经过点的剖面图。通过属性和高级属性修改显示样式。

7 坡度分级

1）启动 ArcMap，添加数据框，并更名为“任务 7”，将四川省坡度图层（任务 2 提取的坡度图层）加入。

2）使用重分类功能，分为三类，将中断值改为 10、20。

3）通过属性表进行计算三类中的点数。

五、实验结果与数据分析

1 DEM 数据下载及拼接

2 地形属性的提取坡度：

坡向：

表面曲率提取：

3 透视图的建立

4 建立和显示 TIN

5 创建等高线图层

6 垂直剖面图创建

7 坡度分级

六、思考及讨论

问题：为什么 9 个 DEM 数据的相接处的显示有很明显的分界？

答：因为这六个数据是在不同时间不同地点成像的，所以会有明显的分界。

问题：镶嵌后是什么坐标系统？共有多少行和列？

答：WGS_1984_UTM_Zone_47N 16983列13163行

问题：ArcGis 中除了可以按掩膜提取外，还可以按什么方式提取？

答；Extraction by Attributes, Extraction by Circle,