ArcGIS10.2地形分析详细步骤

基于ArcGIS下的地形分析报告—以寨场山森林公园的地形为例摘要：ArcGIS是处理空间数据的特殊信息系统，能进行高级空间分析，进行数据发布和输出。具有易于修改、更新、查询、分析和表达地理数据等优点。本文以惠东县寨场山森林公园的地形为例，阐述了如何用ArcGIS这个软件从自然和环境等生态因素的角度对地形的高程、坡度、坡向进行详细的说明，并对正射模型、鸟瞰图以及立面图的生成过程作出具体分析。图文并茂，简单易懂，直观地表现了ArcGIS的强大的矢量化数据处理能力以及空间分析能力。关键字：空间分析;坡向图;坡度图;鸟瞰图;TerrainanalysisreportbasedonArcGIS-TaketheterrainofZhaiChangshanForestParkforexampleAbstract：ArcGISisaspecialinformationsystemwhichcanprocessspatialdata,itcananalyzeadvancedspace,publishandoutputdata.Itiseasytomodify,update,query,analysisandpresentationofgeographicdata,etc.Inthispaper,takingtheterrainofHuidongCountyZhaiChangshanForestParkforexample,describesthedetailedstepsonhowtousethissoftwareforelevation,slope,aspectandenvironmentalfactors,andtomakeadetailedanalysisonorthophotogenerationprocessmodel,aerialviewoftheterrianandelevations.Itisillustratedandeasytounderstand,italsohasapowerfulvectordataprocessingcapabilityandspatialanalysiscapabilitiesofArcGIS.Keywords：SpatialAnalysis;AspectMap;SlopeMap;AerialView;21.整理CAD根据要求，只要对寨场山森林公园整个地形中的红线范围里面的部分进行分析，为了保持红线内的内容清晰、完整，同时节约内存和空间，因此要删除红线外的部分，隐藏或者删除不必要的其他图层。然后把红线删除，并对边缘等高线做细微的调整，使最后出图边缘保持平滑（如图1、图2）。另外要注意的一点是，保证所有等高线都是闭合的，再将调整完后的图复制到新的文件或者写块，这样是防止CAD图导入ArcGIS后出现其他图层的内容。本次分析只需要等高线和高程点所在图层。图1CAD原图图2调整后的CAD图2.定义坐标系统打开ArcCatalog10.2—链接到文件—右击命名为dixing01.dwg的文件—属性—编辑—选择地理坐标系—Afraca—北京1954—确定（如图3）。然后新建个人图3定义坐标地理数据库，右击CAD文件—导出—转出至地理数据库，输入要素和选择输出3的地理数据库文件，再保存为mdb文件（如图4）。图4保存至地理数据库3.导入CAD图打开ArcGIS的ArcMap界面，（本文用的是Arcgis10.2版本），点击菜单栏“窗口”—“目录”，点击带“加号”的文件夹创建文件夹链接（如图5），找到CAD所属文件夹，添加刚整理过的名为dixing01.dwg的文件,前提是要把该图5文件夹链接CAD文件存放的文件夹以及文件名要用英文名，不能用汉字。CAD导入Arcgis以后有annotation、multipatch、point、polygon、polyline五种要素（如图6），分别右击我们所需要的point点、polyline线文件，右键，4图6目录“导出”—“转为shapefile(单个）”，输出为shp格式文件（如图7）。输出位置就是文件保存的地方，输出要素是文件名，字段映射选择“Layer(文本）”，点图7输出要素“确定”，至此，CAD的数据要素已经转变为Arcgis所能接受的数据类型shapefile格式（如图8、图9）。双击点或者线可以改变其形式和颜色，右键dian和xian打开属性表，可以看到点和线所具有的高程值。5图8导入Arcgis后的CAD完整图图9导入Arcgis后的CAD局部图4.创建TIN,建三维模型由于初次使用ArcGIS，默认情况下，ArcMap、ArcCatalog和ArcScene中三维扩展分析工具都是处于未激活的状态，在工具栏中也找不到相应的工具条。因此，首先要激活分析工具，然后再将其添加到工具栏中，以方便后续操作。找到ArcMap菜单工具栏中的“自定义”-“扩展模块”，在弹出的对话框中，将所有的选项都勾选，这样，扩展工具均已经被激活（如图10）。图10添加工具本文采用的是创建TIN模型进行三维分析。打开菜单栏中的“地形处理”，选择Arctoolbox中的“3DAnalyst工具”—“数据管理”—“TIN”—“创建TIN”6（如图11）。弹出的对话框中填写输出要素，即输出文件保存位置，还有输入图11创建TIN要素中选取刚才导入的shp文件dian、xian。5.高程分析高程分析是将等高线按一定间距以递增(或递减)方向分成若干组,用不同符号或颜色区分,以显示基地高程变化情况。点击已创建的名为tindixingyaosu这个图层文件，右键—属性—符号系统,弹出的图层属性框里面可以显示高程，并可以自行调整颜色和分级。对原始cad高程整理得知，红线范围内有等高线的高程范围是0m--562m，所以本图设计了10个分级，从图12高程属性40m--500m，每隔60m一级，用渐变的颜色来区分(如图12)。确定后得出的高程图，在ArcGISMap的主界面的左下方找到“切换到布局视图”，调整视图内图像的大小，并在菜单栏中找到“插入”按钮，插入“标题”、“图例”。由于这7个界面不好操作，没法完全自由控制图的大小，因此要将布局好的高程图放入Photoshop里进行调整，使图片更清晰，布局更美观（如图13）。图13高程分析图6.坡度分析坡度表示表面上某个位置的最陡的倾斜度。计算坡度时，将对TIN中的每个三角面或栅格中的每个单元进行计算。对于TIN而言，坡度是各个三角面之间最大的高程变化率。操作方法是在tindixingyaosu这个图层文件上，右键—属性—符号系统，在左边显示框里面按“添加”按钮来添加坡度，把刚才的高程前面的对勾先取消。并同样可以在属性--符号系统里面来自行修改颜色和分类，其后面的版面操作跟高程分析图的步骤一样，最终效果如图14所示。图14坡度分析图87.坡向分析坡向是指坡面的朝向，它可以被认为是山体所面向的坡的方向或指南针的方向。坡向以度为单位，按逆时针方向从0°—从正北方向—到360°，即绕完一圈以后的正北方向，来度量。在tindixingyaosu这个图层文件上，右键--属性--符号系统,在左边显示框里面按“添加”按钮来添加坡向，把刚才的高程、坡度前面的对勾先取消。并同样可以在属性--符号系统里面来自行修改颜色和分类，本次分了北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、八个方向以及一个平面，经处理后的效果如图15所示。图15坡向分析图8.制作正射投影和立面图在Arcmap中，点击tindixingyaosu文件右键，另存为图层文件，然后在Arcsence中打开这个图层文件，在菜单栏中的“视图”—“视图设置”里面就可以找到正射投影图（如图16），用鼠标转动地形图则可以看到地形图的各个不9图16正射投影图同角度，确定好不同角度，点击“文件”—“导出地图”，经处理后的效果如下所示（如图17、图18、图19、图20）。图17北侧鸟瞰图图18西立面图图19北立面图10图20西侧鸟瞰图结语：ArcGIS作为地理信息系统的系列软件，已经被广泛应用于人口、经济和医疗等方面的空间数据分析，成为人们生产、生活、学习和工作中不可或缺的工具。随着GIS软件功能的提高以及硬件的大幅度降价，GIS作为一种可操作性的信息系统正逐渐为城市规划提供越来越多的服务，在规划模型、可视化和与互联网结合的新优势使得它在城市规划中的作用越发凸显。运用ArcGIS进行多因素的空间分析方法有很多，也很全面。在本次学习ArcGIS中，逐渐了解到了许多关于这个软件的知识以及相关方面的信息，但对一些操作还不是很熟练，ArcGIS还有待我们继续学习和深究。