用 ArcGIS 9.x 做地形分析:高程、坡度、坡向
- 格式:doc
- 大小:2.60 MB
- 文档页数:30
坡度和坡向的表示方法及在arcmap下生成介绍坡单元:将水系、谷线和棱线延长相接则形成不同的封闭区,再依其坡度或坡向之不同,可再细分成具有相同坡度和坡向的均质区,称之为「坡单元」,或「地形单元」。
坡度:地面倾斜的程度。
1.影响到地区的稳定度及水流速度;2.坡度的缓急可以从等高线的疏密程度判知;(1)等高线较疏的地区,地势较平坦;(2)等高线较密集的地区,则地势较陡峭;(3)当许多等高线密集在一起时,则表示该地为悬崖峭壁。
3.等高线出现疏密之形状与坡度的关系,基本上有下列三种型态:(1)均夷坡:等高线间隔均等,表示有相同的坡度;(2)凸坡:等高线在低处较密,往高处则渐疏;(3)凹坡:与凸坡相反,等高线在较低处较疏,往高处渐密。
(4)坡型:根据水平和垂直的变化,所有的坡可区分成九种类型。
4.坡度的量测:坡度的表示方法有百分比法、度数法、密位法和分数法四种,其中以百分比法和度数法较为常用。
(1)百分比法表示坡度最为常用的方法,即两点的高程差与其水平距离的百分比,其计算公式如下:坡度=(高程差/水平距离)x100%(2)度数法用度数来表示坡度,利用反三角函数计算而得,其公式如下:tanα(坡度)=高程差/水平距离所以α(坡度)=tan-1(高程差/水平距离)5.坡度尺:依不同比例尺所绘出之圆滑曲线,可直接量测数条等高线间距而读出其平均坡度。
坡向:为水流方向,与等高线垂直,影响到日照、迎风或背风、温度和降雨等的不同。
一般区分成八向位:可计算一区域不同方坡向之所占面积或出现之频率。
-华丽分割线-下面是百度百科上的内容:坡度(slope)是地表单元陡缓的程度,通常把坡面的铅直高度h和水平宽度l的比叫做坡度(或叫做坡比)用字母i表示。
坡度的表示方法有百分比法、度数法、密位法和分数法四种,其中以百分比法和度数法较为常用。
(1)百分比法表示坡度最为常用的方法,即两点的高程差与其水平距离的百分比,其计算公式如下:坡度=(高程差/水平距离)x100%使用百分比表示时,即:i=h/l×100%例如:坡度3%是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)3米;1%是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)1米。
干货分享GIS地形(高程坡度坡向)分析攻略CAD文件—tin文件—dem文件—单因子分析—重分类—叠加分析前期数据准备1.Cad数据转换与导入打开cad文件。
由于导入gis的原始高程数据,一般为等高线或者等高点,所以先检查cad等高线是否具有标高信息(右键—特性)。
案例中,由于等高线具有标高值,所以可以直接导入使用。
而地形图中大部分农田线型不具备标高值,如果只用等高线,分析范围内将确实大量数据。
而案例中,除了等高线,cad中仍有等高点高程数据源,所以,可以用湘源的“字转高程”将等高点文字转为多段线(图层孤立—字转高程)。
字转高程后,再对等高线和转换出来的等高点多段线(即DX-离散点图层)进行图层孤立,再拷贝到新的cad上,保存为原始地形数据文件。
(文件名随意,这里用了dx.dwg)。
最后通过导入多段线到gis中。
2.检查并修正高程数据在生成tin文件之前,先检查cad文件高程数据是否有明显错误。
右键选择cad图层,打开属性表。
双击elevation,观察是否存在离谱的数据。
(就像高程为0,或者负值,或者1w这种明显的错误)。
(或者用其他方法检查,或者你生成tin之后发现不对头,再返回来修改)由于案例中等高线存在明显错误,所以要对数据源进行修改。
又由于,gis貌似不能对cad文件直接进行编辑(或者可以,我不会……),所以要先将cad文件在gis里面先转换成shape文件。
再打开editor,选择start edit。
通过属性表里的select by attributes,选出高程属性有问题的多段线,按DEL删除。
将有问题的线都删除完毕后,点选editor里面的save edits,再点选stop editing。
Dem文件的生成数据检查并修正完成后,通过3d analyst,生成tin文件。
Height source里面,选Elevation(或者用其他具有高程数据的字段)。
据说tin文件运行速度较低,一般都要转成raster栅格文件,以提高运行速度(3d analyst—convert—tin toraster)。
实验三、地形分析-----TIN及DEM的生成及应用一、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。
arcgis 坡位计算摘要:一、arcgis 简介二、坡位计算的方法三、arcgis 坡位计算步骤1.准备工作2.坡度计算3.坡向计算4.坡位计算四、arcgis 坡位计算的应用正文:ArcGIS 是一款由美国环境系统研究所公司(Esri)开发的地理信息系统软件,广泛应用于地图制作、空间分析、数据管理等领域。
在地理学、地质学、环境科学、城市规划等多个领域都有着广泛的应用。
坡位计算是地理信息系统中的一项重要功能,它可以分析地表的倾斜程度和倾斜方向,对于研究地形、地貌、水文、土壤侵蚀等方面有着重要的意义。
在arcgis 中,我们可以通过以下步骤进行坡位计算:首先,进行准备工作。
收集需要计算坡位的地表数据,导入到arcgis 中,并对其进行投影和处理,使其满足计算坡位的要求。
其次,进行坡度计算。
坡度是地表在某一点上的倾斜程度,通常用百分比表示。
在arcgis 中,我们可以通过“地势分析”工具来计算坡度。
然后,进行坡向计算。
坡向是地表倾斜的方向,通常用角度表示。
在arcgis 中,我们可以通过“坡向分析”工具来计算坡向。
最后,进行坡位计算。
坡位是地表在某一方向上的坡度等级。
在arcgis 中,我们可以通过“坡位分析”工具来计算坡位。
ArcGIS 的坡位计算功能在许多领域都有着广泛的应用。
例如,在城市规划中,可以用来分析城市地形,为城市规划和设计提供依据;在地质学中,可以用来分析地质构造,研究地震等地质灾害的发生规律;在环境科学中,可以用来分析土壤侵蚀程度,为水土保持和生态建设提供科学依据。
高程、坡度和坡向是小班中非常重要的因子,坡度对水土保持规划设计具有决定性的作用,是土地利用规划和治理措施配置首先要考虑的因素。
如何利用地形数据对坡度进行分析呢,本文即将揭晓。
软件准备:locaspace viewer:/soft/detail/39338.html?ald arcgis10.1:/s/1nvpUniD数据准备:基于地形数据分析,就得用到DEM地形数据了,如果你已经拥有了高程点、等高线、矢量边界,那就可以自己制作一个地形数据了,如何制作地形数据呢,可以参考这篇帖子:/123zxc/p/5915332.html 如果没有上述制作地形数据的基础数据,也不要着急,可以直接在locaspace viewer这个软件里下载。
该软件集成了Google Earth、天地图等影像和三维地形的在线地图地形服务,并支持影像地形免费下载,使用起来很方便(有软件使用问题可以加官方群:181261077)。
下载方法参考帖子:/123zxc/p/5913482.html中的地形数据下载部分,可以下载全球较高精度的地形数据。
数据有了,软件齐了,可以开始坡度分析了。
下图是在locaspace viewer中下载下来的DEM数据加载到arcgis中的效果图,下面还叠加了该地区的高清影像(也可通过locaspace viewer免费下载)。
加载好了数据之后找到ArcToolbox工具-》3D Analyst工具-》栅格表面-》坡度功能,如下图:点击坡度功能,弹出了坡度分析对话框,如下图前两项很常规,输入栅格地形数据,选择输出路径,输出的文件名带上拓展名,比如上图中的podu4.tif,输出单位默认DEGREE就好,重点是这个z因子的确定,当输入了栅格后,z因子那会弹出警告,警告内容上图所示,咱们可以看一下arcgis所给出的帮助里是怎么解释z因子这个参数的:Z 因子 (可选)一个表面 z 单位中地面 x,y 单位的数量。
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。
1、打开gis 点击“启动”-显示设备“正在运
行”-点击“确定”
2、打开arcmap
3/添加数据添加“CAD地形图”-“添加”
4、打开工具箱-选择“数据管理工具”-选择“要素”—“要素转点”
5、点击编辑器-开始编辑
7、打开工具箱-3D分析工具-数据管理-TIN-创建TIN
8、选择工具箱-3D 分析-转换-由TIN 转为栅格
10、选择spatial 分析工具-提取分析-按俺膜提取
13坡向分析:选择spatial 分析工具-表面分析-坡向分析
14 选择“文件”-“导出地图”存储为jpeg 格式
PS 注:由于lz 直接将整个CAD 导入GIS 做的分析导致有一些高程点不准确,最好是直接在cad 里的高程点另存为一个文件,导入GIS 制作,数据更为准确一些。
利用等高线在arcgis里做坡度、坡向、起伏度的分析
在arcgis中中,进行如下操作:
1、创建TIN
打开3d analyst模块,利用creat /modify TIN---creat TIN from features命令(height source 选择高程字段),先将等高线转为TIN;
2、从TIN中创建栅格表面
打开3d analyst模块,利用convert---TIN to raster命令(attribute选择elevation,cell size自定义,若为大比例尺数据可以选择5或10,可以参考相关研究文献),生成栅格表面,即DEM;
(备注:矢量化的等高线必须比研究区的范围大些,创建TIN并生成Raster后,再用研究区边界来裁切,这样的DEM数据才能满足精度要求)
3、地形因子分析
打开3d analyst模块,利用surface analysis---slope命令,生成坡度数据;
打开3d analyst模块,利用surface analysis---aspect命令,生成坡向数据;
打spatial analyst模块,利用neighborhood tatistics命令进行邻域分析,先将statistic type设为最大值,输出栅格为A,再将statistic type设为最小值,输出栅格为B,利用raster calculator生成地形起伏度数据,公式为[A]-[B];
以上的地形数据,可以根据需要进行reclassfy重分类处理,分类标准参考相关文献,就可以获取所需的地形因子统计数据。
制图时,用view---layout view,添加比例尺、指北针、图例,就可以整饰出图。
地形因子LS制图过程DEM (1:5万)填充后生产河流流向图填充后生成坡度图90m格网DEM 非累计流量分析生成坡度图S=10.8sin B+0.036 0<5 °S=16.8sin 0-0.5 5 °«90S=21.9sin 0-0.96 0 祀°m=0.2 0<1 °m=0.3 1 °冬3 m=0.4 3 °V5 m=0.5 0蓉°坡度因子S图坡长因子L图根据上图及公示生成坡度因子图自L*r*rc-@ EE3■° - J.WSWTWcon( [Slope] < 5,10.8 * Sin( [Slope]) + 0.036,c on ([Slope] < 10,16.8 Sin ([Slope]) - 0.5,21.9 * Sin ([Slope]) - 0.96))计算坡度因子过程图con( [Slope] < 5,10.8 * Sin([Slope] * 3.1415926 / 180) +0.036,con([Slope] >= 10,21.9 * Sin([Slope] * 3.1415926 / 180)-0.96,16.8 * Sin([Slope] * 3.1415926 / 180) - 0.5))•P轧/»和畑Icfftlir.hJi缶1ASn ICbi I Jl&l ITtfi■XT”-□ #i3 iSSMtlW - 9 -jr^S&gJI] 巾他因曲・用WTE2SS口23 MCKtt ■列珂聲8?■胸M SHU1U4J 和5L/H9L3W3Fi]].a»qua 时.三 O *3-tVhU U2T«iW- .IL*■■Mild二盟KUHW- - 3 ]»»TII■W JJWFW -弭■■ ■MBTH - KI 33EKMB■ti UBIK4 - P KM 咖■专.HVIX1M " >M KWIIW!■ ewscmw - 9El FilL_dmiiO丄丄|oW|融P H•:耳悯』叶[I八卄卜创叶:h II.叭・加吟M H攀13 ■-1KQ□KK -! w■ 0* ! »-・a3I□ DinvILKZ— -■骨I■•暮nmvusL n t - 3宦£!■a・Ki 3K -3■» 4■» ££J » . -_ H -二.X 35 ; D _■祐 suhT:¥f x t s■H9-9-Ss Ful —do£lJ■ B ^. -sb*亍亍-•,□■ K £-- r&EI E E -H H S H --• •r _・・n ^T £L1 17匕・cniRTWT!r=?・wTt-d v T ..r ■ K E Y S E S r _v f x -»f £ =EI ・r ・r f巨 LIEJCMlJMLy "I_L ■-£F^B-H E -i T・・11"■r L .U J> M .a L t o CWJb-iTImlF s z ^ V -=E ■p A r b c i * 仲 -・V 7E ?% FE&>-r I L-a -e—*r .B rr m>Fin- U A V .&-V -\n E f t - F "E J E v »r i r t - 督 F 31- F --T -^f f -31 J B -4+』g-H-FA豐Fj 占血I £_令■ E p •--V-V +二▼亍・H暮J - VhsgrFlzr・・・iJ-- V r A ^-S M--V M -w on -・&・・|0■v F ni m•el -Z E -S・ Q E i ES 3 S S 4J Hconasope;lo.2bonas-ope;3o3conas-ope〕A 5040.5)))c F 3a _-aI 3J fluWO ER -L :■F■中I s■K.4Hgll・■ Ln- - 0M - SJ S B />»£H-Ish s x-■:旳KXu 刃! B N -2.H UMKK1T ■ 's ^£1■ ILS a s . ■a s s -u - □ w U S 25E ・ s L s f i J - — - > c *-L T M - I B 三LTM-■ F 7--EHJ r u 4K 7«£ff-f u v .H "HA A M U .r4-kLvn-xr• -^^3? Jfth-•*!=■■mBnT<<-•・ilu4wT.M1E.r »F b i £-E 4 EmLeT r «r -"-F »-?L - F rir-• XP.TA^IrrillnLT .M F-L + 直・KM2(T5a.■J4-巴易%f E>H l y r wr w l -V -3-1 u £c~、ff d -1 £<■V v u -x f _.>y ■%-?L4rllA4L M E L UEF L g■l p =m l"=-iM i u J l fnv a -s uEarM r t K-£ M r i -n x r»Li'-・■ l L m ・--・■ u2Taa_ Tr・E .3言 5*riEL3 ■: □ 诅强《2V^uHijjK asY^u.Hi#.:金餉■洛 Q m-Cd ; nla'i^.■o -1 ■s* ■ssifi'm■氐 RZKZJE* zin 口 li k^lCliH- ZJ I5< 12KA51E-■皱*1.1畑 ■曲 1M7IHJ(i 也HMITII 1MM«E I 弓J3a 机巒] i« iswm Z3 IllLTWil 曲细価 •MKhxaSMi T2 EC«5«II «3dnLi4<itiLL al-vr«LL求得流向图,为了算是否为根二con( [flowdir] == 2 | [flowdir] == 8 | [flowdir] == 32 | [flowdir]==128,1.414,1)■ L4nhffi!i - ]Calnla'.i^t^H-iK I 4H■ L H tlnljr«£.E ■:Xw_n> ■I0.T ■ D.3 ■ M■-□ Cklrjlkii-Md¥d.u■,由吐.0 £Is■E HF - Q W■Zalriiilhl itfi¥d.u_ »>**. 19 ms ■1 0妙■D - s. msEim■ 2. SMEITS! - E> BEEHZ2IT ■ L VS ^22I $ - ■ M订咖祸-jEi.l]u9L53l Oft UI0I5®亠14诡碾丹 ■ H LHfiCTB -血 4LLL7MIPow(90 * [xiu] / (Cos([Slope] * 3.1415926 / 180)* 22.1),[mfac])Silk t 屈蹈 Ik- I. fl ■ In>^ilUUC :< ■ I■i kUDUBi - i nim 拈WE 謝曲con( [slope] < 5,10.8 * Sin([slope] * 3.1415926 / 180) +0.036,con([slope] >= 10,21.9 * Sin([slope] * 3.1415926 / 180)-0.96,16.8 * Sin ([slope]* 3.1415926 / 180) - 0.5))T-U.W■ IF□Sa 4 □ 3同詁!*^W- ■血 4i*-P EJfJalii Tdw一』屮 皿亞耳 I I。