地形因子的提取与三维可视化

实验二地形因子的提取与三维可视化

一、实验目的

掌握三维分析中的表面分析（地形因子的提取及各种指标的量算）及在ArcScene 中进行数据的三维可视化。

二、实验准备

PC、ArcGIS软件

三、实验内容

1、地形因子的提取：坡度、坡向、坡长、变坡率、地形粗糙度、起伏度、高程变异系数等。

2、表面积体积计算、断面分析、表面阴影显示；

3、三维可视化及飞行漫游。

四、实验步骤

地形因子的提取

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）

坡度

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坡度变率

坡向变率

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平面曲率

剖面曲率

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

与DEM叠加显示

6，三维阴影显示

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

7，使用动画旋转

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。改变其背景色、照明度等属性，再次观察其显示效果。

8，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

9.动画的保存与导出

（1）将动画存储为独立的ArcScene动画文件。

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

（2）将动画导出为AVI文件

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

等高线+坡度图

等高线+阴影图

遥感影像+等高线