实验7、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)

实验七、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实

验)

一、实验目的

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：

a) 加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；

b) 熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。

c) 掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。

d) 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

软件准备：ArcGIS Desktop 9.x ---ArcMap(3D分析模块)

实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp，高程Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，

洱海Erhai.shp

三、实验内容及步骤

1. TIN 及DEM 生成

1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM

在ArcMap中新建一个地图文档

(1) 添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai（同时选中：在点击的同时按

住Shift）

(2) 激活“3D Analyst”扩展模块（执行菜单命令 [工具]>>[扩展]，在出现的对话框中选中

3D分析模块），在工具栏空白区域点右键打开[3D分析] 工具栏

(3) 执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN]；

(4) 在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式；

在[从要素生成TIN中]对话框中，在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上

勾，指定每个图层中的一个字段作为高度源（Height Source），设定三角网特征输入（Input as）

方式。可以选定某一个值的字段作为属性信息（可以为None）。在这里指定图层[Erhai] 的

参数：[三角网作为：]指定为[硬替换] ，其它图层参数使用默认值即可。

(5) 确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层tin，在TOC(内容列表)中

关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示，设置TIN的图层（符号）得到如下的

效果。

(6) 执行工具栏[3D分析]中的命令[转换]>>[TIN转换到栅格]，指定相关参数：

属性：[高程]，像素大小:[50]，输出栅格的位置和名称

: [TinGrid]

确定后得到DEM数据：TinGrid, 其中，每个栅格单元表示50m×50m的区域

1.2 TIN的显示及应用

(1) 在上一步操作的基础上进行，关闭除[TIN]之外的所有图层的显示，编辑图层

[tin]的属性，在图层属性对话框中，点击[符号] 选项页，将[ 边界类型 ] 和 [ 高程 ] 前

面检查框中的勾去掉; 点击 [ 添加 ] 按钮

(2) 在 [添加渲染] 对话框中，将 [所有边用同一符号进行渲染] 和 [ 所有点用

同一符号进行渲染 ] 这两项添加到TIN的显示列表中，

(3) 将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式

(4) TIN 转换为 坡度多边形

新建地图文档，加载图层 [tin]，参考上一步操作，将 [面坡度用颜色梯度表

进行渲染] 和 [面坡向用颜色梯度进行渲染] 这两项添加到TIN的显示列表中，

请参照上图进行设置

在上面的对话框中，选中Slope，点击 [分类] 按钮，在下面的对框中，将[类] 指定为 5，

然后在 [间隔值] 列表中输入间隔值： [ 8, 15，25, 35, 90] ，如下图所示

点击两次 [确定] 后关闭图层属性对话框，图层[ tin ] 将根据指定的渲染方式

进行渲染，效果如下图所示 ：

执行[3D分析]工具栏中的命令[转换]>>[TIN转换到矢量]，按下图所示指定各参数：

得到多边形形图层：[ tinSlopef] ，它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是矢量

格式，打开其属性表可以看到属性 [SlopeCode] 为 数值

[1,2,3,4,5]

查看矢量图层：tinSlopef 中要素属性表，其中属性[SlopeCode]1,2,3,4,5分别表示坡度范

围（0-8）、(8-15)、（15-25）、（25-35）、(>35)

(5) Eliminate合并破碎多边形（选做，需要8-10分钟）

新建地图文档，加载坡度多边形图层：TinSlopef, 打开TinSlopef的属性表，

添加一个字段Area（类型为Double），通过[计算值]操作，计算各个多边形的面积：

选中高级，输入VBA代码到[Pre-Logic VBA Script Code],输入变量[dblArea]到

[Area=] 下的输入框中。[Pre-Logic VBA Script Code]框中代码如下：

dim dblArea as double

dim pArea as IArea

set pArea = [Shape]

dblArea = pArea.Area

以下的操作将会把面积小于10000平方米的多边形合并到周围与之有最长公

共边的多边形中：

执行菜单命令[选择]>>[通过属性选择]，查询”Area”<=10000 （平方米）的图

斑

被选中的多边形以高亮方式显示，这些小的图斑将会被合并到与之相邻且有最大公共边

的多边形。当然也可以选择合并到相邻的面积最大的多边形。

打开Arctoolbox，执行 [消除] 指定输入图层：tinSlopef, 输出要素类：TinSlopef_Elminate.shp

命令

Eliminate(合并破碎多边形)操作原理

原始多边形 合并后多边形，选中的（面积<=10000m2 ）多边形被

合并到与之相邻的面积最大的多边形中

将地图适当放大，比较原始图层：tinSlopef 与合并后的图层：

tinSlopef_Eliminate

(6) TIN 转换为 坡向多边形

参照以上第（4）步，得到坡向多边形图层

得到的坡向多边形中属性AspectCode的数值（-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9）分别表示当

前图斑的坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北)，其中1,9是相同的可以合并为

1

2. DEM的应用

2.1坡度：Slope

(1)

(2) 新建地图文档，加载[1.1(6)]中得到的DEM数据：TINGrid 加载3D分析扩展模块，打开[3D分析]工具栏，执行菜单命令[3D分析]>>[表

面分析]>>[坡度], 参照下图所示，指定各参数

(3) 得到坡度栅格slope of TinGrid：

坡度栅格中，栅格单元的值在[ 0 -90 ] 度间变化

(4) 右键点击图层[Slope of tingrid]，执行[属性命令]，设置图层[符号]，重新调整

坡度分级（参考[1.2 (4) ] 中的步骤进行分类 ）