ArcGIS干货教程:DEM数字高程模型数据的生成

ArcGIS⼲货教程:DEM数字⾼程模型数据的⽣成
1、 概述
现在ArcGIS在规划⾏业的使⽤逐渐流⾏起来,多规合⼀、地理设计、甚⾄还有⼤数据、编程设计等等各种⾼⼤上⽆不与ArcGIS多少有点关系,然⽽⼤多数⾏业⼩伙伴作为⼀个普通的规划师,只是想⽤ArcGIS做做地形分析都不会,⽹上的教程⼀⼤堆,看了半天还是很迷茫,要么是操作步骤讲的不够细致,要么是⽤⾃⼰的数据按教程步骤总是做不出想要的成果。
本教程是只是⼀个实⽤教程,不是专门的技术⽂档,更不是什么学术论⽂,主要是便于初学者能看懂,本教程只适合ArcGIS基础薄弱但⼜需要在规划项⽬中通过ArcGIS做初步简单的地形处理和分析的童鞋,当然最好有⼀定ArcGIS基础,起码要知道ArcGIS是⼲嘛的吧,本⽂不负责介绍ArcGIS软件的理论知识。
学习本教程建议安装ArcGIS for Desktop10.0以上中⽂版本,如果没有可以私信回复"ArcGIS10.7"获取最新安装包。本教程尽量结合⾃⼰的⼀点经验,把可能遇到的问题或难点以及相应的解决办法也写清楚,也是⾃认为区别于⽹上其他⼀些教程的特点吧。
选址模型2、 基本分析⽅法
ArcGIS做地形分析的基本步骤其实是⾮常简单的,⽹上也有⾮常多的教程进⾏阐述,其实⼤家按这个步骤也基本能做出来,但问题就出现在每个⼈所使⽤的基础数据都多多少少有不同的问题,因此在操作过程中就不同程度的受阻,因此本教程先列出最基本的操作步骤,再对所使⽤的数据及各操作步骤可能出现的问题进⾏分析并逐⼀列出解决⽅法。
ArcGIS地形分析的基本步骤如下:
1. 整理并添加带有⾼程属性的CAD等⾼线或者⾼程点
2. 将导⼊的等⾼线或⾼程点数据转换为ArcGIS可编辑的Shapefile⽂件;
3. 进⼀步整理、检查、修正Shapefile⽂件中的数据错误;
4. 使⽤整理好的Shapefile⽣产数字⾼程三⾓模型TIN⽂件;
5. 将TIN⽂件转换为栅格数字⾼程模型DEM⽂件;
6. 基于DEM即可进⼀步进⾏基于地形的坡度、坡向、起伏度、汇⽔特征等专项分析了。
3、 关于⼏类主要数据
ArcGIS地形分析的核⼼是数字⾼程模型DEM数据,基于地形的⾼程、坡度、坡向、起伏度、汇⽔分析等都是基于DEM数据的,所以本教程⾸先重点介绍如何⽣成获得DEM数据,后续再介绍基于DEM的其他相关分析。
DEM的全称是Digital Elevation Model,⾮常直接的翻译,就是"数字"、"⾼程"、"模型"三个词的直接拼接,可谓是简单粗暴好理解,可到底什么是"数字⾼程模型"这个概念可能是经常困扰⼤家的问题,貌似很⾼⼤上,尤其是⼀些学术论⽂,经常只写其英⽂名,还是简称——DEM,可谓是故作⾼深,搞得不明真相的童鞋越发糊涂。其实很简单,⾼程这个概念不⽤说,"数字模型"就是把⾼程数字化后的模型嘛,数字化就是在电脑⾥⾯显⽰就是数字化咯,数字⾼程模型就是在电脑⾥⾯进⾏显⽰的⾼程数据嘛。
我们搞建筑规划的童鞋肯定都是知道现状地形图⾥⾯的⾼程点、等⾼线的,从某种程度上来说⾼程点、等⾼线就是⾼程数据的⼀种数字模型,DEM只是把⾼程进⾏连续⾯状数字化了,那对应的等⾼线就是线状⾼程数字化模型,⾼程点就是点状⾼程数字化,这样就明⽩为什么我们可以⽤等⾼线或者⾼程点⽣成DEM了吧。当然DEM不只是⽤⾼程点或者等⾼线⽣产的,还有卫星遥感数据等渠道可以获取,这个后⾯会讲到。
在ArcGIS⾥⾯⽤⾼程点或等⾼线⽣成DEM也不是直接⽣成,需要通过先⽣产TIN⽂件,在将TIN⽂件装换为DEM。
数字⾼程模型DEM灰度可视化⽰意图
中国井矿盐有童鞋可能要问TIN⽂件⼜是什么⿁,为什么不能直接⽣成DEM,⽽⾮要先⽣成TIN⽂件呢?!
TIN的全称是Triangulated Irregular Network,翻译过来就是它的中⽂名——"不规则三⾓⽹",其实也是⼀种数字模型,当然,TIN⽂件可以是表达⾼程的数字模型,也可以是表达其他数据的数字模型本⽂⾥⾯的TIN⽂件当然就是表达⾼程的数字模型了,它和DEM的区别就在于他是⽮量的,⽽DEM是栅格的!为什么会这样呢?因为我们知道CAD⾥⾯的⾼程点和等⾼线都是⽮量的,我们把它们导⼊ArcGIS后依然还是⽮量的,我们要把⽮量的点状⾼程点或者线状等⾼线⾼程数据转换为连续⾯状的DEM⾼程数据模型是需要插值的(什么是插值?简单理解就是在空⽩地⽅增加数据,点状、线状转换为⾯状就
是要增加数据的过程!),⽽这个插值过程是不能直接将⽮量插值为栅格数据的,所以要先插值⽣成TIN格式的⽮量数字三个⽹络模型,再将其转化为栅格数字⾼程模型DEM⽂件。
novellnetware
不规则三⾓⽹模型TIN⽂件的可视化效果peung
好了,关于ArcGIS地形分析⾥⾯两个核⼼数据TIN和DEM已经说清楚了,再来看看我们熟悉⼜让⼈琢磨不透的CAD⾼程数据吧。
我们常见的CAD⾼程数据基本就两种:⾼程点、等⾼线。做ArcGIS地形分析对CAD⾼程点和等⾼线的要求都是必须带有⾼程属性!
⾼程点的⾼程属性⽐较简单,如图3.3所⽰,我们在CAD现状地形图中的⼤部分⾼程点都是如图这种⾼程点图块,图块带有⼀个⾼程点及其⾼程值标注,此时我们双击这个⾼程点标注⽂字是不能像传统⽂字那样编辑的。
ArcGIS也是不能直接识别CAD中这样的图块,所以我们不能直接将这⼀的⾼程点导⼊ArcGIS,需要我们进⾏处理——炸块!但要注意的是此处的炸块不是⽤CAD中的X命令,如果⽤X命令对这个块进⾏炸裂,会发现整个图块就消失了,这是很多童鞋在处理这样⾼程点时会遇到的问题,正确的做法是通过湘源控规(请⾃⾏安装)⾥⾯的"⼯具-图块-炸属性块"对⾼程点图块进⾏炸块处理。输⼊这个⼯具命令后,会提⽰是删除还是保留隐藏属性,这⾥可以默认即可。
炸属性块后根据不同情况会有不同显⽰,但标注⾼程点的⽂字肯定是会单独显⽰的,我们通过双击也发现是可以像传统⽂字那样进⾏编辑修改了,这正是我们需要⽤到的数据。
常见CAD⾼程点⽰意图
湘源控规炸属性块⼯具⽰意图
等⾼线的属性数据相对复杂⼀些,图中绿⾊的线即是我们需要提取使⽤的地形等⾼线,其中⽐较细的等⾼线叫做基本等⾼线,也叫⾸曲线,是⼀副地形图中按基本等⾼距绘制出的等⾼线;其中⽐较粗的等⾼线叫加粗等⾼线,也叫计曲线,是按每隔五条基本等⾼线加粗的⼀条等⾼线,主要是为了便于判读和计算⾼程使⽤。
两根计曲线的⾼程差为2.5⽶,则基本等⾼线的⾼程差为0.5⽶。
CAD等⾼线数据⽰意图
各条等⾼线的⾼程查看⽅法为,在CAD中选中需要查看⾼程的等⾼线打开进⼊其属性查看Elevation属性值即为其⾼程。
CAD查看图元属性可以通过PR(Properties)命令、Ctrl+1打开属性对话框或者通过LI(List)命令调取图元属性列表等⽅法。
CAD等⾼线⾼程属性查询
如果我们所拿到的CAD现状图中具有以上特征的⾼程点或等⾼线,那我们基本就能导⼊ArcGIS正确⽣成地形分析所需要的TIN⽂件和DEM 数字⾼程模型,并做进⼀步的相关分析了。
4、 ⽣成DEM的具体操作步骤
1. CAD⾼程点和等⾼线的添加
如前⽂所述,需要在CAD中准备好带⾼程的⾼程点和等⾼线数据。通常我们的现状地形图是多种图层叠加的,需要⾸先将这两个数据所在图层单独分离出来(也有是所有图元被合并在⼀个图层的,这种⽐较⿇烦些,后⾯会讲怎么操作),图层的分离可以在CAD⾥⾯提前做好了再导⼊ArcGIS,也可以导⼊ArcGIS转换为Shapefile后再做分层处理,此处主要讲⼀下如何导⼊ArcGIS后做分层处理(CAD⽐较简单,直接单独按图层单独选择并写块即可,但是如果数据量⼤的话在CAD⾥⾯会⽐较卡顿,所以建议先导⼊ArcGIS再做分离)
⾸先需要在CAD⾥⾯明确⾼程点和等⾼线各⾃的图层名,如本教程所采⽤数据对应的图层名分别为GCD、DGX。打开ArcGIS for
Desktop中的其中⼀个软件ArcMAP,添加准备好的CAD现状地形图。
步骤为:
⽅法⼀:点击菜单栏"⽂件-添加数据-添加数据";
ArcMAP中添加数据⽅法⼀
贫富差距⽅法⼆:在菜单栏空⽩处点击⿏标右键确认标准⼯具栏打开,点击标准⼯具栏⾥的数据添加⼯具进⾏添加;
ArcMAP中添加数据⽅法⼆
2. CAD⾼程点和等⾼线的提取
CAD添加进ArcGIS后的数据列表,我们可以看到⼀个CAD⽂件添加进ArcGIS后会出现5个⽂件,分别是Annontation、Point、Polyline、Polygon、Multipatch(具体是什么后⾯会另外再讲,这⾥不展开,有兴趣的⼩伙伴也可以先⾃⾏百度),我们分别对⾼程点和等⾼线所属的Annotation和Polyline⽂件进⾏分离提取并⽣成对应的Shapefile⽂件。(注意:这⼀步是⾮常重要的⼀步)
CAD导⼊ArcGIS后的数据列表中国gps网
操作步骤:
(1) 通过标准⼯具栏打开⼯具箱(ArcToolbox)窗⼝,并依此展开⾄"分析⼯具-提取分析-筛选"。
CAD导⼊ArcGIS后的数据列表
(2) 双击"筛选"⼯具,在弹出的筛选⼯具窗⼝的输⼊栏选中Annotation数据;输出要素类位置可默认,也可按⾃⼰需要输⼊对应⽂件位置;表达式⼀栏点击后侧SQL表达式图标弹出表达式输⼊框, 依此双击各参数并单击相应按钮,此处的表达式含义就是将CAD中图层(Layer)名为"GCD"的⾼程点数据提取出来。
(前⾯说了要明确⾼程点和等⾼线的图层名就是此处要⽤到!)完成后点击确定即可⽣成对应的⾼程点Shapefile⽂件
Annotation_Select1。

本文发布于:2024-09-23 02:14:02,感谢您对本站的认可!

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