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第九章DEM的地形统计分析9.1 概述地形统计分析是指应用统计方法对描述地形特征的各种可量化的因子或参数进行相关、回归、趋势面、聚类等统计分析，找出各因子或参数的变化规律和内在联系，并选择合适的因子或参数建立地学模型，从更深层次探讨地形演化及其空间变异规律。
DEM作为一种空间数据，它具有抽样性、概括性、多态性、不确定性、空间性等特征。
正是DEM的这些特征决定了基于DEM的地形分析的条件和任务，也决定了选择哪些手段和方法来展开分析。
而统计方法就是其中最有效的手段之一，因为统计就是对大量离散数据的收集、取样、整理、总结和分析，并最终得出有价值和合理的结论。
结合以往的研究不难发现，统计方法实际上贯穿了DEM从建立、分析到应用的整个过程，而统计方法也是DEM研究中不可或缺的一种手段。
需要指出的是，在研究其它可用数字形式(编码)来描述的非地形要素的数字模型，如土壤类型、土地利用、地质、气候、温度、水资源、太阳辐射、降雨量、磁场、重力场分布、地区人口分布、工农业总产值、国民收入、教育程度等，即DTM时，统计方法也是必不可少的。
因为DTM是在数字高程模型所确定的平面位置上用相应的地形特征值取代高程而形成的，所以无论是DEM还是DTM，在研究方法上是一致的。
这样，基于DEM的地形统计分析的概念就可以扩展到DTM 这个更广的范围了。
统计本身是一门非常成熟的学科，包括了许多方法，从概率、抽样、假设检验，到相关分析、回归分析、趋势面分析等等，已经形成了一套非常完善的体系。
基于DEM的地形统计分析利用各种统计方法探讨DEM数据本身及其派生地形因子的之间的相互关系，找出各因子或参数的变化规律和内在联系，是DEM的模型分析的前提和依据。
从地形分析的内容和使用的统计方法来看，可大致分为以下几个部分：1. 原始DEM数据及派生地形因子基本统计特征的分析在地形分析中通常需要统计一些地形因子的最大值、最小值、极差、中值、总和、平均值、离差、方差、标准差、频数等基本统计量，必要时还需要对这些因子分组，以反映它们的空间分布规律。
DEM数据处理与分析目录一、DEM数据获取 (1)二、DEM数据处理 (3)（一）初步预处理 (3)（二）其他处理 (8)（三）坐标转换（计算坡度之前的预处理） (10)三、DEM数据拼接 (12)（一）获取 (12)（二）镶嵌 (12)（三）裁剪 (14)四、地形属性提取 (15)（一）坡度提取 (15)（二）坡向提取 (15)（三）表面曲率提取 (16)五、透视图建立 (17)（一）设置抬升高度 (17)（二）修改显示符号系统 (18)（三）设置渲染 (19)（四）其它图层（栅格或矢量）数据按地形高度进行抬升 (20)六、建立和显示TIN (21)（一）TIN转换 (21)（二）TIN属性描述 (21)（三）TIN渲染 (22)七、创建等高线 (23)（一）创建等高线 (23)（二）创建垂直剖面 (24)（三）坡度分级 (25)七、DEM相关应用 (25)DEM应用之坡度：Slope (26)DEM应用之坡向：Aspect (30)DEM应用之提取等高线 (32)DEM应用之计算地形表面的阴影图 (34)DEM应用之可视性分析 (38)DEM应用之地形剖面 (41)八、说明 (42)一、DEM数据获取地理空间数据云为我们免费提供了大量的影像和高程数据。
其中高程数据分辨率包括90米和30米两种，现在我介绍一下如何下载这些DEM数据。
1、首先在百度中搜索“地理空间数据云”，打开其页面，如图1。
2、这里需要地理空间数据云的账号，点击右上角的注册，注册一个账号。
如图2。
3、注册完后，登陆账号，然后开始检索所需DEM数据。
这里介绍一下高级检索：点击“高级检索”即可进入，然后我们可以分别按照“地名”、“经纬度”、“行政区”三种条件检索，同时也可以使用“日期”等进一步缩小范围。
如图3。
4、我们输入经纬度范围（如图4）或者输入行政区名称（如图5）。
5、选择数据集，这里我们选择“DEM数字高程数据”，其中有90米和30米之别。
XX信息工程学院资源环境学院《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。
测绘技术中的DEM数据处理与分析测绘技术是一门对地球表面进行精确测量和制图的学科，其在地理信息系统、城市规划、环境保护等领域扮演着重要角色。
在测绘技术中，数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是一个重要的数据源，它反映了地表的高程信息。
DEM数据的处理和分析对于各种应用具有重要意义。
一、DEM数据的获取DEM数据可以通过多种方式获取，其中最常见的是使用雷达技术获取地表高程信息。
利用激光雷达系统进行数据采集，可以快速获取大面积地表高程数据。
通过计算激光束的飞行时间，可以确定地表与激光束之间的距离，从而得到地表高程。
另外，还可以使用卫星数据、航空摄影等方法获取DEM数据。
二、DEM数据的处理1. 数据清洗在获取DEM数据后，首先需要进行数据清洗。
数据清洗是指对数据中的异常值、孔洞缺失、噪声等进行处理，以提高数据质量。
例如，使用插值算法填充DEM数据中的孔洞，去除噪声点等。
2. 数据校正DEM数据中常常存在高程偏差问题，即DEM数据的绝对高程值与实际地形存在差异。
因此，需要进行数据校正来消除这种偏差。
校正的方法包括大地水准面校正、GPS校正等。
3. 数据平滑由于测量误差、噪声等原因，DEM数据中常常存在波动和不连续现象。
为了提高数据的平滑性，需要对DEM数据进行平滑处理。
常用的平滑方法有滤波算法、插值算法等。
三、DEM数据的分析1. 地形分析DEM数据可以用于进行地形分析，包括地形特征提取和等高线绘制等。
通过对DEM数据进行特征提取，可以获得地表的斜度、坡向、高程等信息。
这些信息对地理信息系统、城市规划等领域具有重要意义。
2. 洪水模拟DEM数据在洪水模拟中起着关键作用。
通过将DEM数据输入到洪水模拟模型中，可以模拟洪水的扩展范围、水流速度等。
这对于防洪工程设计、灾害预警等具有重要意义。
3. 土地利用规划DEM数据可以用于土地利用规划。
通过分析DEM数据，可以获得地表的坡度、坡向等信息，从而确定适合农田、林地、建设用地等不同用途的区域。
DEM分析报告范文DEM (discrete element method) 分析是一种模拟颗粒间相互作用和碰撞的工程数值分析方法。
它被广泛应用于地质、力学、物理等领域，用于模拟颗粒材料的力学特性、变形行为、破碎过程等。
本文将对DEM分析进行详细介绍，并通过一个实际案例展示其应用效果。
一、DEM分析原理1.颗粒建模：将颗粒看作是刚性或弹性球体，并通过定义颗粒的位置、速度、角速度等参数来描述每个颗粒的状态；2.碰撞检测：根据颗粒间的位置关系和尺寸，判断颗粒是否发生碰撞，如果碰撞则计算碰撞力、碰撞后的速度变化等参数；3.力学模型：通过考虑颗粒之间的相互作用力，可以计算出颗粒群体的受力情况，包括重力、弹簧力、摩擦力等；4.积分求解：通过数值方法对颗粒的运动过程进行离散化处理，实现对颗粒位置、速度的时间积分计算。
二、DEM分析应用案例为了更好地展示DEM分析的应用效果，我们以一个颗粒堆积模拟为例进行分析。
假设有一组圆形颗粒在一个封闭容器中，容器的重力方向向下，我们希望通过DEM分析来模拟颗粒堆积的过程。
1.参数设置：在模拟前，需要定义颗粒的初始位置、尺寸、材质等参数，以及容器的尺寸、形状等参数；2.初始状态：在时刻t=0时，所有颗粒的位置、速度等参数均为初始状态，即颗粒呈均匀分布状态；3.模拟过程：根据DEM的基本原理，逐步计算颗粒的受力、运动过程，考虑颗粒之间的碰撞、重力等作用力；4.结果分析：通过模拟结果可以得到颗粒堆积的结构、变形情况、受力分布等信息，可以进一步分析颗粒间的相互作用规律。
三、DEM分析的优势和局限1.能够模拟颗粒间的真实物理过程，从而获取颗粒材料的力学特性；2.可以定量描述颗粒的变形、破碎等现象，为工程设计提供可靠数据支持；3.具有较好的计算精度和稳定性，适用于多种颗粒形态和碰撞情况。
但是，DEM分析也存在一些局限性：1.计算成本相对较高，对计算资源和算法优化要求较高；2.难以考虑颗粒间的真实材质特性和精细力学行为，对颗粒模型和参数设置敏感。
实验八统计分析
——2008210527 杨朋朋●实验目的
地形统计分析是指描述地形特征的各种可量化的因子或参数进行相关，回归、趋势面分析、聚类等统计分析，发现各因子或参与的变化规律和内在联系，并选择恰当的因子或参数建立地学模型，从更深层次探讨地形演化及其空间变异规律。
●实验数据
原始DEM 数据ysdem
●实验步骤
1.对原DEM数据进行坡度提取，保存为slope
2对提取的坡度进行分级
3.选择自定义分级，在classes中选择3，并把坡度设为6、15、90三种
4在形成的nongjijuzuoyez中，把参数改为0-6 、6-9 、9-15三种，形成下面的图农机具作业
5在形成的turangyanjiu中，把参数改为0-3 、3-7、7-15、15-25、25-90五种，形成下面的图土壤研究
6在形成的turangyanjiu中，把参数改为0-3 、3-7、7-15、15-25、25-90七种，形成下面的图土壤侵蚀分级
7在土壤侵蚀分级图层的属性表中，点击option中的export date，选择你要保存的位置
8 在excel中打开上面保存的dbf格式的表文件，对坡度和百分比进行算
9插入折线图，y轴设为百分比（%），x轴设为坡度（度）。
DEM的数据分析1．实验目的1.学会在ArcViewGIS中，将一等高线contours数据转化为TIN再从TIN转换到grid和grid到TIN，以及grid、TIN分别到等高线contours 的转化。
2.并在此过程中了解数据是如何进行DEM的三角网格化的。
比较矢量数据和栅格数据在放大过程中的区别。
3.学会对数据进行坡度、坡向、阴影、面积体积计算等处理。
并通过这些综合信息对数据进行全方面综合详细的筛选。
2．实验准备工作1.一台装有ArcViewGIS软件的计算机。
2.一地区等高线contours数据。
3．实验步骤1.导入数据：打开ArcViewGIS软件，选择识别数据类型为3Danalyst Geoproserocesing Spatial。
然后打开一个View窗口，导入c盘里的contours数据。
成图如下：2.将该等高线contours数据转化为TIN数据，再从TIN转化为grid：等高线contours转化为TIN数据：激活contours数据，然后单击surface菜单栏里的相应选项如图：左上图可以清晰的看到DEM的三角网格处理过程（放大该图的一角即可清晰看到此过程）。
右上图为处理后的成果图。
从TIN转化为grid：激活刚刚做好的TIN数据，单击Theme菜单栏里的相应选项，create to grid,设置好相关属性，成图如下。
双击该主题即可弹出右下图的窗口，可以对其颜色类别等属性进行个性化编辑：3.grid到TIN，以及grid、TIN分别到等高线contours的转化：grid到TIN：激活grid主题，然后单击Theme下拉菜单栏里如下图的选项，即可实现该转换。
grid、TIN分别到等高线contours的转化：grid：激活grid主题，然后单击Theme下拉菜单栏里如下图的选项，设置等高间距为50，初始高度为默认值200，成图如右下中：左图为与原等高线数据同时显示。
TIN：同理激活TIN主题，做相应的编辑，成图：左上是右上图放大的一部分。
竭诚为您提供优质文档/双击可除dem实验报告篇一：Dem实验《gIs原理与应用》实验报告课程代码(0341552)姓名xxx学号xxx指导教师xxx目录实验一................................................. ..4第一部分实验目的 (4)1.1实验背景.................................................41.2通过本次实习需要掌握的内容 (4)1.3实习的具体内容 (4)第二部分实验流程 (5)2.1实验工具................................................. (5)2.11实习环境 (5)2.2实验内容 (5)第三部分实验总结 (9)3.1实验完成任务 (9)3.2实验小结 (1)5实验二................................................. .17第一部分实验目的 (17)1.1实验背景 (1)71.2通过本次实习需要掌握的内容 (19)1.3实习的具体内容 (19)第二部分实验流程 (19)2.1实验工具 (1)92.2实验内容 (1)9第三部分实验总结 (21)3.1实验完成任务 (21)3.2实验小结 (2)7实验三................................................. .28第一部分实验目的 (28)1.1实验背景 (2)8第二部分实验流程 (29)2.1实验工具 (2)92.2实验内容 (2)9第三部分实验总结 (31)3.1实验完成任务 (31)3.2实验小结 (3)4实验四................................................. .35第一部分实验目的 (35)1.1实验背景 (3)51.2通过本次实习需要掌握的内容 (35)1.3实习的具体内容 (35)第二部分实验流程 (35)2.1实验工具 (3)5(:dem实验报告)2.2实验内容 (3)6第三部分实验总结 (38)3.1实验完成任务 (38)3.2实验小结 (4)1实验五................................................. .42第一部分实验目的 (42)1.1实验背景 (4)21.2通过本次实习需要掌握的内容 (42)1.3实习的具体内容 (42)第二部分实验流程 (43)2.1实验工具 (4)32.2实验内容 (4)3第三部分实验总结 (44)3.1实验完成任务 (44)3.2实验小结 (4)7实验一—地形指标的提取第一部分实验目的1.1实验背景地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。
