地形分析实验总结

第11章 地形分析

数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM），是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM是数字地形模型（Digital Terrain Model，简称DTM）的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生，如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性。DEM还可以计算地形特征参数，包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。

建立DEM的方法有多种。按数据源及采集方式主要有：（1）直接从地面测量，例如用GPS、全站仪 、野外测量等；（2）根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取，如立体坐标量测仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等；（3）从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集，然后通过内插生成DEM等方法。DEM的内插方法很多，常用的有整体内插、分块内插和逐点内插三种。

下表对比了几种创建DEM的主要方法。

表11.1 几种DEM创建方法汇总i 方法 航空摄影测量 优点 成熟的方法，精度高，可获取大比例尺DEM。 缺点 成本高，周期长，且受航空管制。 受数据源限制大，很多地区无高程点或等高线数据。 受天气影响较大，目前可获取的比例尺较小。 目前获

第11章 地形分析

数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM），是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM是数字地形模型（Digital Terrain Model，简称DTM）的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生，如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性。DEM还可以计算地形特征参数，包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。

建立DEM的方法有多种。按数据源及采集方式主要有：（1）直接从地面测量，例如用GPS、全站仪 、野外测量等；（2）根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取，如立体坐标量测仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等；（3）从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集，然后通过内插生成DEM等方法。DEM的内插方法很多，常用的有整体内插、分块内插和逐点内插三种。

下表对比了几种创建DEM的主要方法。

表11.1 几种DEM创建方法汇总i 方法 航空摄影测量 优点 成熟的方法，精度高，可获取大比例尺DEM。 缺点 成本高，周期长，且受航空管制。 受数据源限制大，很多地区无高程点或等高线数据。 受天气影响较大，目前可获取的比例尺较小。 目前获

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

第11章 地形分析

数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM），是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM是数字地形模型（Digital Terrain Model，简称DTM）的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生，如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性。DEM还可以计算地形特征参数，包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。

建立DEM的方法有多种。按数据源及采集方式主要有：（1）直接从地面测量，例如用GPS、全站仪 、野外测量等；（2）根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取，如立体坐标量测仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等；（3）从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集，然后通过内插生成DEM等方法。DEM的内插方法很多，常用的有整体内插、分块内插和逐点内插三种。

下表对比了几种创建DEM的主要方法。

表11.1 几种DEM创建方法汇总i 方法 航空摄影测量 优点 成熟的方法，精度高，可获取大比例尺DEM。 缺点 成本高，周期长，且受航空管制。 受数据源限制大，很多地区无高程点或等高线数据。 受天气影响较大，目前可获取的比例尺较小。 目前获

广东工业大学实验报告

土木与交通工程 学院 测绘工程 专业 1201 班 成绩评定_______ 学号 姓名 (合作者____学号____) 教师签名______

预习情况 操作情况 考勤情况 数据处理情况 实验 5 题目 地形分析 第 11 周 星期 四 第 8，9节

实验目的与要求

1、TIN、DEM的建立。

2、面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制。 3、填方和挖方的表达。 4、三维显示。

一、 实验方案

（一） 启动ArcMap软件； （二） 地形分析：

1、TIN、DEM的建立。

2、面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制。 3、填方和挖方的表达。 4、三维显示。

二、实验数据

1、在E盘中建立一个以自己名字命名的文件夹 2、将数据拷贝到自己的文件夹下

三、实验步骤和数据处理

1、用鼠标选择：开始 / 程序 / ArcGIS / ArcMap，首先出现的可能是ArcMap 的启动对话框“Start using ArcMap with”，在对话框中选择A new empty map（建立一个新的地图文档）。然后点击ArcCatalog 按钮就可以启动ArcCatalog了。

（二）地形分析处

GIS设计与应用-ArcGIS

实验一：地形分析―― ARCGIS中DEM的制作 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

广东工业大学实验报告

土木与交通工程 学院 测绘工程 专业 1201 班 成绩评定_______ 学号 姓名 (合作者____学号____) 教师签名______

预习情况 操作情况 考勤情况 数据处理情况 实验 5 题目 地形分析 第 11 周 星期 四 第 8，9节

实验目的与要求

1、TIN、DEM的建立。

2、面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制。 3、填方和挖方的表达。 4、三维显示。

一、 实验方案

（一） 启动ArcMap软件； （二） 地形分析：

1、TIN、DEM的建立。

2、面积量算、坡度和坡向提取及剖面线绘制。 3、填方和挖方的表达。 4、三维显示。

二、实验数据

1、在E盘中建立一个以自己名字命名的文件夹 2、将数据拷贝到自己的文件夹下

三、实验步骤和数据处理

1、用鼠标选择：开始 / 程序 / ArcGIS / ArcMap，首先出现的可能是ArcMap 的启动对话框“Start using ArcMap with”，在对话框中选择A new empty map（建立一个新的地图文档）。然后点击ArcCatalog 按钮就可以启动ArcCatalog了。

（二）地形分析处

实验五 地形模型提取

一 实验目的（ENVI）

利用ENVI软件从DEM数据中提取地貌特性和地形特征，作为通视域分析和三维地形可视化的基础数据并熟练掌握处理步骤。 二 实验环境

安装ENVY软件的计算机一台。 三 实验步骤

使用8米的DEM数据和4米的正射影像图，数据情况如下：

DEM.tif：8米空间分辨率的DEM数据

Orthoimagery.tif：4米空间分辨率的航空正射影像数据 Orthoimagery.hdr：头文件 （一）地形模型的提取——工具

ENVI地形模型工具作用在图像格式的DEM文件

1.在Toolbox中，启动/Terrain/Topographic Modeling，选择DEM.tif文件，然后单击OK 2.在Topo Model Parameters对话框中，选择地形核大小Topographic Kernel Size为5(分辨率低，地形核大。）

3.在Select topographic Measures to Compute列表中点击，选择要计算的地形模型

4.如果选择了“Shaded Relief”，需要输入或计算太阳高度角和方位角。单击Compute Sun Elevation and Azimu

实验十二 复杂地形中的选址 ..................................................................................... 1

一、实验目的........................................................................................................................... 1 二、实验准备........................................................................................................................... 1 三、实验内容及步骤............................................................................................................... 2 （一）、环境限制分析..............................

实验十二 复杂地形中的选址 ..................................................................................... 1

一、实验目的........................................................................................................................... 1 二、实验准备........................................................................................................................... 1 三、实验内容及步骤............................................................................................................... 2 （一）、环境限制分析..............................