一、 目的
DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达,是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径,它的应用可遍及整个地学领域。通过对本次实习的学习,我们应:
1、 加深对DEM建立过程的原理、方法的认识;
2、 熟练掌握ARCVIEW中建立DEM、TIN的技术方法。
3、 结合实际、掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
二、 实验准备
1、 软件准备:Arcview
2、 数据准备:文件feapt-clip1.dbf,feapt-clip1.shp,feapt-clip1.shx,文件terlk-clip1.dbf,terlk-clip1.shp,terlk-clip1.shx,文件夹cal2和info。
三、 实验内容
1、 DEM及TIN的建立
(1) 由采样点数据建立表面
1) 在视图目录表中添加并激活采样点层面feapt-clip1.shp。
2) 从【Surface】菜单中选择【Interpolate Grid】命令。
3) 在出现的Output Grid Specification对话框中设定输出主题的范围、栅格单元大小及栅格行、列数。
4) 接下来出现的Interpolate Surface对话框中,从Method列表中选择Spline(注意:在菜单中只有IDW和Spline两种内插方法可以选择)。在Z Value Field列表中选择Elev(高程)字段,单击OK。
5) 生成新的栅格主题Surface from Soilsamp.shp(如图1)。
6) 将得到的结果层面与原始的DEM层面(Map Calculation1)相减,得到结果层面如图2所示:
图2. Surface层面与原始DEM相减的结果及其统计值 |
(2) 由点、线数据生成TIN转为GRID
1) 添加并激活点层面feapt-clip1和线层面terlk-clip1。
2) 点击【Surface】菜单下的【Create TIN from features】;
3) 在“Create New TIN”对话框中定义每个主题的数据使用方式;
在“Create New TIN”对话框中,对某一个主题需要指定高程源(Height Source),以何种表面特征输入(Input as),以及选某一个值的字段来作为属性信息(可以为None)。(见图3)
图3. 生成TIN过程中的Create New TIN对话框
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4) 确定生成文件的名称及其路径,生成新的层面tin-point。(见图4)
5) 点击【Theme】菜单下的【Convert to grid】,确定生成文件的名称及其路径,生成新的Grid层面。(见图5)
6) 将新生成的Grid层面与原始的DEM层面(Map Calculation1)相减,得到结果层面如图6所示:
图6. 新生成的DEM层面与原始DEM相减的结果及其统计
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2、 DEM的应用
(1) 地形指标的提取
1) 坡度
具体的方法步骤如下:
I、 添加Dem数据并激活它。
II、 从【Surface】菜单中选择【Derive Slope】命令。
III、 生成新的坡度主题slope of Dem。
IV、 双击左边的图例,在弹出的Legend Editor对话框中可重新调整坡度分级(如图7)。
2) 坡向
具体的方法步骤如下:
I、 在视图目录表中添加dem并激活它。
II、 从【Surface】菜单中选择【Derive Aspect】命令。
III、 显示并激活生成的坡向主题Aspect of Dem(如图8)。
3) 平面曲率
I、 激活坡向数据。
II、 从【Surface】菜单中选择【Derive Slope】命令。
III、 生成平面曲率层面Slope of Aspect。(见图9)
4) 剖面曲率
具体的方法步骤如下:
I、 激活坡度数据。
II、 从【Surface】菜单中选择【Derive Slope】命令。
III、 显示并激活生成的剖面曲率层面Slope of Slope(如图10)。
(2) 提取等高线
具体的方法步骤如下:
I、 在视图目录表中添加dem并激活它。
II、 从【Surface】菜单中选择【Create Contours】命令。
III、 在出现的Contours Parameters对话框中输入等高距Contour interval和基础等高线的值Base Contours。
IV、 生成等高线主题Contours of Dem(如图11)。
(3) 地形表面的阴影图
具体的方法步骤如下:
I、 在视图目录表中添加dem并激活它。
II、 从【Surface】菜单中选择【Compute Hillshade】命令。
III、 在Compute Hillshade对话框(如图12)中,输入计算Hillshade的参数值。
IV、
生成地表阴影主题Hillshade of Dem(如图13)。
(4)
可视性分析
1) 通视性分析
在Arcview中,进行通视性分析有两种具体操作
第一种操作:
例如:分析某区域内S与P两点间的通视情况。
I、 添加Dem或TIN主题作为通视性分析的地形表面并激活它。
II、 从工具栏选择Line of sight工具 。
III、
在出现的Line of Sight对话框中输入观察者Observer与目标物Target距地面的距离(如图14),单击OK。
IV、 按住鼠标左键,屏幕上将会出现十字光标,将光标从观察点S移向目标点P,然后释放光标。在观察点到目标点之间将会出现一条视线,其中可视的部分为红色,不可视的部分为绿色。并且,在Arcview窗口底部的状态栏显示了从观察点到目标点是否可视。若不可视,在视线上将会用圆点表示第一个障碍物的位置,它的xy坐标将会在状态栏显示(如图15)。
第二种操作:
I、 从【File】菜单中选择【Extensions】命令。
II、 在Extensions的对话框中选择Visibility Tools选项。
III、 在Arcview工具条中出现Line of sight工具 。
IV、 选择此工具,在Available Grids对话框中选择栅格主题,例如:Dem作为通视性分析的地形表面(如图16)。
图16 Available Grids对话框
V、 在出现的Set Visibility Parameters对话框中输入观察者与目标物距地面的距离。单击OK。
VI、 按住鼠标左键,将光标从观察点A移向目标点A′,然后释放光标。在观察点到目标点之间将会出现一条视线,其中可视的部分为红色,不可视的部分为绿色(如图17)。同时,Arcview
会自动绘出A—A′两点间的通视剖面图(如图18)。
图17 A-A′间的通视情况示意 图18 A—A′两点间的通视剖面图
(红色实线条为可视区,绿色虚线为不可视区)
2) 可视区分析
具体操作如下:
I、 在视图目录表中添加Dem作为可视区分析的地形表面。
II、 创建或添加一个点主题point.shp包含观测点。
III、 同时激活Dem和point.shp主题。
IV、 从【Surface】菜单中选择【Calculate Viewshed】命令。
V、 生成可视区栅格主题visibility of point. |