从AUTOCAD地形图构建DEM做地形分析

gq2213297 · 发表于 2010-10-15 14:26

规划院的人貌似对GIS对非常仰慕，把GIS想像的很全能的样子。轮岗的部门正在做一个丘陵地带的校区规划，给了我一个1：2000的DWG格式地形图，想让我做些地形分析。

（1）先是将三个图幅作为块加入一个图幅，然后要把块打散（方法，x键回车，否则转格式的时候这边就会是空白）。
（2）确定需要的图层，导出为DXF格式，用FME转为shape格式。很幸运的发现，居然有个高程点图层，但是我很想尝试下用等高线做出的效果和用高程点做出效果有何不同，于是一条条等高线输高程，最后结果发现由于等高线是断的，出来的DEM效果并不怎么好，出现很多凹陷处，高程点生成的DEM与等高线的地形效果相比并不差。于是最后还是用高程点生成DEM。
（3）在3D分析模块中，用高程点数据生成TIN（Creat Tin from feature），开始文件夹名是中文的，怎么都不能转，后来放到根目录下，并将文件夹名改为英文就可以了（我用的是9.0）。再将Tin转成raster（Tin to raster）转为了GRID格式（插一句，事实上这个过程就进行了插值，不过插值方式只有两种，无须再插值了），如果需要img、tiff等其他格式，可将grid导出，在格式中选需要的格式就可以了。
（4）在ArcScene中打开grid，要通过拉伸才能显示出三维效果，方法是图层properties->base height->obtain heights for layers from surface。这样就三维显示了。如果高度对比不强烈，可以进行增强，方法是data frame 的scene properties->general->vertical exaggerati 发现选2的时候效果比较好。
（5）矢量图层叠加，图层properties->base height->obtain heights for layers from surface。这边很奇怪，明明是高程点生成的DEM，将高程点叠加进来时老会跳出“the layer and specified base surface do not overlap in extent”，只好一个个的将矢量图层的坐标系import为grid的坐标系。水域图层有些水呈现半干涸状，需要在图层properties->base height->设置一个offset。
（6）如需做成三维动画，可用animation工具记录并导出avi文件即可。

这里附一个别人写的由dwg地图生成DEM的方法。http://www.3s8.cn/gps/gpsjishu/200705/1504.html

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1．由DWG地形图生成DEM
1.1从DWG中提取高程点数据
1.1.1切割DWG地形图
数据量太大,先切割再进行其他操作。具体步骤为：

用CAD2005把上、下两幅图转换成2000格式（CASS是CAD2002配套产品）-用CASS打开上、上
两幅图（CAD中没有SAVET保存选择多边形内图形功能）-“插入”-“块”-名称中打开红线
研究区-去掉“在屏幕上指定点”（X,Y,Z全是0）-确定后就可以显示红线研究区-用矩形圈
出研究区-“SAVET命令”-输入比例尺（10 000）-多边形保存1-选中刚画的矩形-OK。

1.1.2合并上下两幅图
CAD中有一些命令，qselect可以选择满足条件的数据，就可以选择一层数据，wblock可以
制作块保存选择的数据，具体步骤为：

打开裁剪后的图上-“插入”-“块”-打开裁剪后的图下-去掉“在屏幕上指定点”（X,Y,
Z全是0）-选上左下角的“分解”（如果不分解，整个下图就是一块，选中一条线就把图下
全部选中了，删除一条线就把整个删除了，当然现在不选，可以用CAD分解命令分解开）-
确定后两幅图就拼接好了-然后打开红线-再次整体裁剪两幅合并的图-打开图层管理-只显
示等高线和高程数据图层-另存为CAD图。
中国3S吧 3s8.cn

1.1.3补充高程点数据
由于等高线质量太差了-断线或缺少线，没有高程属性等，不用等高线生成DEM，用高程点
数据生成DEM）。具体步骤为：

设置文字样式通过“格式”-“文字样式”-设置和原来的高程文字相同样式-补点用TEXT命
令-用鼠标确定文字位置-确定角度为0-输入高程数据-复制高程数据文字-沿着等高线粘贴
该高程数据即可（以后用回车或空格完成粘贴）-换等高线时粘上错误高程后双击文字可改
-然后再复制新文字

1.1.4获得高程点数据表
原先已有高程点是由“高程点和高程数据注记文字”组成的，高程点提供了准确的位置（
X,Y）而没有Z属性，但文字注记提供了高程值而位置是不准的，有一个解决办法可以得到
准确位置的准确高程值，先得到所有点的位置数据表（包含X,Y），再得到高程数据表（包
含X,Y,H），再编程实现点和高程值的匹配，具体实现方法为：点的位置数据和高程数据分
别保存在两个数组中，从第一个点开始在高程数据中找距离与他小于一个定值的高程文字
，这个文字的内容就是这个点的高程，找到后马上去掉这个高程文字数据，减小以后的寻
找负担（在VC中可以用CUintArray作为数据数组，有删除函数，采用GetSize()得到要寻找
的数据个数；当然还有一种方法是，现在已经有EXCEL数据，转换成ACESS数据库，然后在
VC中读取数据库，一个在VC中好实现读取ACESS数据库，再一个是不是速度比VC中读取EXC
EL文件快呢？具体实现时在点数据表中新那一个字段，保存高程，在另一个高程表中读取
XY值比较距离，打到高程就把高程数值更新到点数据表中的新字段中，当然找到一个就把
高程表那一条记录删除，当然找到一条记录最好是再接着找，要是找到两个就说明那附近
有问题，一个点和两个高程数据接近，或者说没有找到任何一个点，是不是距离设置太小
了。可以通过VC,VB访问数据库，当然也可以在ACESS的VBA中使用），开始没有做点和高程
的匹配，只是把高程数据文字的位置当作高程点的坐标了，在CAD图上看了一下，一般高程
点和高程文字注记的距离为30多米。不过，后来把研究区分解成四部分在Excel中根据阀值
和最小距离实现了坐标和调和的匹配，在测绘通报和其他测绘方面的期刊上有这样的论文
。在这里提取文字信息也是在明经CAD论坛中找到VBA的代码的。获得高程点数据的具体步
骤为：
专业的3S站 3s8.cn

“工程”-“宏”-“加载工程”-加载“提取文字信息”VBA代码-找到宏中的VBA编辑器运
行就可以了（也许需要添加引用EXCEL），结果保存在C盘下的EXCEL文件xyz中（他的X和Y
和CAD图上是反的）。

输出距离小于100米内的点个数，这样避免下面这样的情况，两个都可以。设置上限100米
，这样可以分析是不是找对了

.235

125.

1.2．根据高程点数据生成DEM
1.2.1生成点SHP文件
ArcMap的工具添加XY数据至少可以打开ACCESS数据表和TXT文件,ACCESS文件数据表直接打
开没问题，TXT文件的格式为：第一行为属性字段，如（ID,X,Y,Z），然后从第二行开始就
是数据了，如（1,12.45,23.4,234.5\n2，45.23，45.5，236.5...)。具体步骤为：

通过ACEESS创建数据表，新建数据库-附加数据库-打开CEXCEL高程xyz数据文件-根据提示
可以生成mdf数据表-运行ArcMap-“工具”-“添加XY数据”-选择刚生成的数据表-X,Y字段
选择位置-OK-然后保存为shp文件，在图层列表选择刚打开的点层-数据-导出为SHP格式-到
此点SHP文件创建完毕OK。

1.2.2生成TIN数据和栅格
有的机器上装的ArcMap中的3D分析可以用，但是我这台机器上装的不能用，不过，我发现
我的机器上ArcScene是好使的，幸亏能用，呵呵。那么具步骤就是：
中国3S吧 3s8.cn

运行ArcScene-调出3D分析工具（“工具”-“扩展”中可，也可右键工具栏打开3D分析工
具，当然还可“工具”-“定制”）-3D分析工具中创建/修改TIM-从要素生成TIN弹出对话
框-打开高程点SHP层-不用修改了其他的（高度源就是高程字段）-确定就OK了。

转换到栅格的方法：3D分析-转换-TIN转换到栅格OK了。

从网上gissky.net上看到的“利用等高线生成DEM,最好还要有高程点数据,生成方法最好不
要用构TIN的方法,要用ARCTOOLBOX-空间分析-内插-TOPO TO RASTER 命令,效果要好得多。
此命令是专门用于DEM生成的内插方法”，做了第一个插值的，效果好像是好点，山顶没有
构成TIN的图尖锐。

1.2.3DEM数据的显示设置
如果觉得高程差别太小或者太大，起伏不明显或玄虚太大，设置基高也许会帮助你解决视
觉上的难题，按以下步骤做：

右键图层名-属性-基表面高度（倒数第2个）-选中“从表面为图层获得高度（这个栅格图
像起始没选中，tin是选中的）”-Z单位转换自定义后面的数字就是转换因子，数字越大，
高程差别越明显。

栅格起始是黑白来区分高度，tin是用起伏来表示高低，可以设置由高到低用不同的颜色表
示，两种数据设置有点不一样的。具体步骤是：专业的3S站 3s8.cn

tin的设置：右键打开属性-符号-显示下面的“添加”添加渲染-可以选第5个“面高程用颜
色梯度进行渲染”-添加，取消关闭对话框-然后去掉Faces前的勾-然后就可以在“颜色梯
度”中选择自己喜欢的颜色梯度了，还可以在右边设置分级数。

栅格可以直接点击图层上的颜色，设置梯度颜色，也可以打开属性和tin一样在符号中设置
。

1.2.4DEM与遥感影像的叠加显示
在ArcScene中打开DEM，再加载影像时，一定要注意影像边界不能超过DEM，而且影像必须
是GRID栅格格式，一个办法是利用ArcToolbox中的栅格剪裁工具根据DEM边界裁剪，然后在
属性中指定基调文件为DEM就可以了。