GIS地形分析步骤
地形模型操作方法
地形模型操作方法地形模型是地理信息系统（GIS）中的一种数据表示技术，用来描述地球表面的形状和高度。
常见的地形模型包括数字高程模型（DEM）、数字地表模型（DSM）和数字地面模型（DTM）等。
地形模型的操作方法主要包括创建、编辑、查询、分析和可视化等步骤。
下面将详细介绍这些操作方法。
1. 创建地形模型：创建地形模型的第一步是收集地理数据，常见的数据来源包括航空摄影、GPS 测量和地面调查等。
这些数据可以采用不同的格式，如点云数据、栅格数据和矢量数据等。
在将数据导入GIS软件之后，可以使用插值算法将数据转换为DEM、DSM或DTM的格式。
2. 编辑地形模型：地形模型可以通过添加、删除和修改数据来进行编辑。
可以使用编辑工具对地形模型进行线条、多边形和节点的编辑操作，以获取想要的地势形状。
3. 查询地形模型：查询地形模型是指根据特定的条件在地形模型中查找和提取感兴趣的地理信息。
可以根据地势高度、斜度、坡度等条件来查询地形模型。
查询的结果可以用来分析和决策。
4. 分析地形模型：地形模型分析是指使用专业的算法和工具对地形模型进行各种分析，以获取有关地势、水流、洪水、土壤侵蚀等方面的信息。
可以进行的分析包括坡面分析、水流路径分析、堤坎分析和洪水模拟等。
5. 可视化地形模型：可视化是地形模型的重要应用之一。
可以使用三维地图软件对地形模型进行可视化，以便更好地理解地形的形状和高度变化。
可使用不同的颜色和贴图来表示地势高度，并可以使用光影效果使地形模型更加真实。
总之，地形模型的操作方法包括创建、编辑、查询、分析和可视化。
这些方法可以帮助人们更好地了解地形的形状和高度特征，对地质、水文、灾害等问题进行分析和决策。
第9章-数字地形模型与地形分析-第一讲
▪ DEM数据的高程分层设色显示 ▪ DEM数据与影像数据联结三维场景显示 ▪ 三维静态场景的输出功能 ▪ 三维动态飞行场景的录制与播放功能 ▪ 简单DEM模型分析功能
GIS 电子沙盘 ——高程分层设色
GIS DEM应用举例 ——城市景观
城市景观系统通过运用数字技术构造出某一区域的 虚拟场景来辅助人们进行观测, 是一个可视现实和虚拟 现实集成的系统。
垂直线 典型线
山脊线 谷底线 海岸线 坡度变换线
GIS 3.DEM的表示法
数学方法 整体拟合方法, 即根据区域所有的高程点
数据, 用傅立叶级数和高次多项式拟合统 一的地面高程曲面 局部拟合方法, 将地表复杂表面分成正方 形规则区域或面积大致相等的不规则区 域进行分块搜索, 根据有限个点进行拟合 形成高程曲面
➢DEM的表示方法
➢一个地区的地表 高程的变化可以
采用多种方法表
达
DEM 表示方法
➢用数学定义的表 面或点、线、影 像都可用来表示 DEM
数学方法 图形法
整体 局部 点数据
线数据
傅立叶级数 高次多项式
规则数学分块
不规则数学分块
密度一致
规则
密度不一致
不规则 典型特征 水平线
三角网 邻近网 山峰、洼坑
隘口、边界
点信息
ID
边1 边2 边3
1
E1
E3
E9
2
E2
E3
E4 面
3
E4
E5
E6
信 息
4
E6
E7
E8
5
E7
E9
E10
ID
起点
终点
左多 边形
右多 边形
GIS地形分析方法步骤
G I S地形分析方法步骤-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一.做地形分析：等高线必须是有高程的才行。
但是很多情况下地形图中的地形线都没有高程，那就需要在香源中进行转换，步骤如下：1. 地形工具---字转高程---然后框选地形图中的所有高程数据，回车；2. 地形工具---地表分析---三角剖分—回车后会生成三角网格线（红色的线条）；3. 地形工具---地表分析---等高线图—根据地形和高差大小选择等高线高程间距；4. 将生成好的等高线用原基点复制粘贴命令重新保存个只有一个等高线图层的CAD文件。
备注：如果向前面提到的：等高线有高程的话，也需要1.2.3.的操作生成等高线后，用香源的默认等高线图层将原地向等高线刷下（因为香源生的等高线不圆滑，后面的效果就不好看了；如果原来等高线有高程那么直接刷下图层就好，这样的等高线圆滑些。
）GIS文件不能移动，否则就打不开了。
所以之前就把文件都固定在一个地方。
二. 打开MapInfo Professional 9.0，页面如下：1.点：Tools 工具栏——Universal Translator——Universal Translator，出现如下对话框：2. 下面要进行2次格式转换：一是DWG文件转成TAB文件如图：二是TAB文件转成Shape（也就是GIS的文件了）文件如图：转换完成。
三. 打开GIS （其中还要装个附带软件：ArcView_3D_Analyst_1.0）1. 工具栏：file——extensions——选择3D Analyst ——OK！2. 工具栏：View——Add Theme 出现对话框选择文件；3. 工具栏：Surface——Create TIN from Features出现对话框，直接OK，——出现Output TIN Name 保存文件的对话框；选择文件保存（保存的文件不可移动，否则打不开）。
使用数字高程模型进行地形分析的步骤和技巧
使用数字高程模型进行地形分析的步骤和技巧使用数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）进行地形分析可以帮助我们更深入地了解地球表面的形态和特征。
在这个过程中，我们需要遵循一系列的步骤和技巧，以确保我们能够获得准确和可靠的分析结果。
首先，进行地形分析的第一步是获取合适的DEM数据。
DEM数据可以从多个渠道获取，包括地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）数据提供机构、地方政府和学术机构等。
我们可以根据自己的需求选择合适的DEM数据集，确保数据的分辨率和精度能够满足我们的要求。
在获得DEM数据后，我们需要对数据进行预处理，以便使其更适合用于地形分析。
这包括数据的清理和修复，以去除潜在的错误或缺失值。
同时，我们还可以对DEM数据进行滤波平滑以去除噪声，并进行坡度校正，以便更准确地表示地形特征。
一旦我们获得了处理后的DEM数据，我们就可以开始进行地形分析了。
其中最常见的一项分析是计算地形坡度。
坡度是地形表面上某一点的下降速率，通常以百分比或度数表示。
我们可以使用坡度计算公式来计算不同地点的坡度，并根据坡度值的分布来理解地形的陡峭程度和地形特征。
另外，地形坡向是另一个重要的地形分析指标。
它指示了地表的方向，即水流的路径。
为了计算地形坡向，我们可以使用计算水流路径的算法，如D8流向算法或D-inf流向算法。
通过分析地形坡向，我们可以更好地了解地表水流的分布和汇集情况。
此外，地形曲率也是一个常见的地形分析指标。
地形曲率表示地表曲线在某一点的曲率程度，可以帮助我们理解地形特征的起伏和起伏的连续性。
为了计算地形曲率，我们可以使用基于邻域统计的计算方法，例如偏导数方法或滑动窗口方法。
通过分析地形曲率，我们可以更好地理解地形的起伏和地貌特征。
除了这些常见的地形分析指标之外，我们还可以根据自己的需求选择其他合适的地形分析方法和技术。
例如，我们可以使用地形剖面来展示地形剖面线上的高程变化情况，或者使用地形阴影来模拟地表在不同光照条件下的阴影效果。
GIS地形分析方法步骤
GIS地形分析方法步骤地理信息系统（GIS）地形分析是利用GIS技术对地形特征进行量化、模拟和可视化的过程。
地形分析的目的是理解和研究地球表面形态的特征，以及对地形特征进行测量、分类和解释。
下面是GIS地形分析的一般步骤：1.数据获取和准备2.数据地理参考在地理信息系统中，不同数据的地理参考是重要的。
地理参考包括坐标系、投影方式和地理坐标。
在进行地形分析之前，需要调整和统一数据的地理参考，以确保数据的一致性和准确性。
3.数据预处理地形分析的数据预处理步骤包括去除噪声、填补缺失数据和重采样。
去除噪声可以通过滤波或其他数据平滑算法来实现。
填补缺失数据可以通过插值或其他空间插值方法来完成。
重采样是指将不同分辨率的数据统一到相同分辨率上。
4.地形参数计算地形分析的核心是计算和提取地形参数。
常见的地形参数包括高程、坡度、坡向、曲率、流域分析等。
这些参数可以基于DEM数据进行计算，并在地理信息系统中进行显示和分析。
5.地形分类地形分类是将地形特征分为不同的类型。
地形分类可以基于高程、坡度、坡向、曲率等不同的参数进行。
常见的地形分类方法包括聚类、分类树和支持向量机等。
地形分类可以帮助研究者理解地形的特征和规律。
6.地形模拟和预测地形模拟和预测是利用地形数据进行未来地形变化的模拟和预测。
地形模拟可以基于地形参数和其他环境要素进行，可以使用统计模型、物理模型和机器学习模型等方法。
地形模拟和预测可以用于研究地质、水文等领域。
7.地形可视化地形可视化是将地形数据以合适的方式进行显示和呈现。
地形可视化可以基于高程、坡度、坡向等参数进行，可以使用等高线、颜色图等方式进行。
地形可视化可以帮助研究者更好地理解地形的特征和分布。
8.结果分析和解释地形分析的最后一步是对结果进行分析和解释。
研究者可以通过对地形参数和地形分类结果的分析来理解地形特征和分布的规律。
此外，还可以将地形分析结果与其他环境要素进行关联研究，进行更深入的分析。
GIS在地形分析中的应用
GIS在地形分析中的应用摘要地形要素是城市规划的重要因素，地形分析是对地形认识的一种重要手段，随着技术的不断发展，地形分析的手段和方法都发生了巨大变化。
本文简要介绍了GIS技术和地形分析的相关概念，着重论述了利用GIS进行地形分析的具体方法，为今后利用GIS技术进行地形分析提供参考。
关键词GIS技术；地形分析；地形要素1 GIS技术地理信息系统（Geographic Information System，GlS）是一门集计算机科学、信息学、地理学等多門学科为一体的学科，它是在计算机软件和硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。
在某种程度上可以说，地理信息系统能处理所有的地理信息。
其功能模块包括：空间分析、空间查询、桌面制图系统等。
其中空间分析是GlS的核心部分之一，是地理信息系统区别于一般信息系统的标志，也是评价一个地理信息系统功能强弱的主要指标之一。
因此，要充分发挥GIS的潜力，在很大程度上依赖于更加强大的空间分析功能。
GIS中基本的空间分析功能有以下三种：（1）矢量空间数据与属性数据的一体化分析。
如：拓扑分析、方位分析、度量分析、网络分析、缓冲区分析等；（2）栅格数据分析。
如：布尔逻辑运算、叠置分析、分类与滤波等；（3）地形分析。
如：基于DEM或基于TNI的坡度/坡向计算、剖面分析、通视分析、特征提取等。
地理信息系统不断发展，许多技术正处于急剧变化之中，地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感系统（RS）三者相结合的3S集成系统、万维网地理信息系统、三维地理信息系统等应运而生，新系统的产生使GIS的功能更强，发展前景更广阔[1]。
2 地形分析2.1 地形与数字地形模型地形，是指地势高低起伏的变化，即地表的形态。
按照地壳表面水平和垂直方向的空间位置的不同，一般分为：高原、山地、平原、丘陵和盆地五大基本地形。
湘源控规5.0ampArcGIS10.0地形分析
9. ห้องสมุดไป่ตู้成等高线。
10. 检查等高线是否具有标高属性。
11. 新建一CAD文件，将生成的等高线复制原坐标粘 贴到新文件中，另存到“我的文档ArcGIS”文件 夹内。
二、ArcGIS10.0 地形分析
ArcGIS10.0与之前流行的9.3区别较大，对地 形分析而言，主要在于工具栏的位置发生了很 大变化；但是内核、基本思路基本一致，利用 GIS软件进行地形分析，按照以前给出的9.3的 教程，实质是利用CAD块文件中的带有标高属 性的Polyline建立TIN（不规则三角形），然后 对TIN的特性（属性）进行编辑而得到想要的 结果。
• 打开ArcMap，点击“地理处理”，在下拉 菜单中点击“Arctoolbox”,如图所示：
打开“3D Analyst 工具”中的“TIN管理”，点击“创建TIN”， 出现对话框后，点击红色箭头所指处（即输入要素）
打开“我的文档”中ArcGIS文件夹，找到要分析的CAD文件， 双击，点击Polyline，添加之
点击红圈内“添加”，可以分析坡度、坡向，过程与高程分析基 本一致。
最后导出地图，大家都懂的。GIS10.0可以导出分类多（即色 彩多）、分辨率高的图，这是相对于9.3最大的优点。
然后确定输出的路径、文件名等，如图，点击蓝色箭头所指处，最好 不要改变路劲，把新建的TIN命名。
然后点击“确定”
之后，如果正常，会在箭头所指圈圈内显示“创建TIN”字样
创建成果。在左侧“内容列表”“图层”中右键单击新创建的 TIN，点击“属性”。
在图层属性的“符号系统”中，勾掉“边类型”以去掉等高线，然后 可以根据个人爱好和需要选择分类数量、分类方法（方法很多，不赘 述）和颜色，还可以在左下角红圈内选择是否显示阴影效果。
使用测绘技术进行地形分析的详细步骤
使用测绘技术进行地形分析的详细步骤概述：地形分析是测绘技术在地理信息系统（GIS）中的重要应用之一。
通过收集和处理地表高程数据，地形分析可以提供给我们关于地貌、地势和地形特征的详细信息。
在本文中，我们将探讨使用测绘技术进行地形分析的详细步骤。
1. 收集数据：首先，进行地形分析的第一步是收集高程数据。
这可以通过多种方式实现，包括使用全球定位系统（GPS）进行实地测量，使用雷达测绘或其他测绘仪器进行空中或卫星影像测量。
收集的数据应该是准确、全面且具有代表性的。
2. 数据预处理：在进行地形分析之前，数据需要经过一系列预处理步骤。
这包括数据的清理、平滑和插值。
清理数据的主要目的是删除异常或错误数据，以确保数据的准确性和可靠性。
数据平滑可以去除噪声和不规则性，使地形特征更明确可辨。
插值是一种通过计算来填补缺失数据的方法，以便形成连续、无缺失的地形模型。
3. 创建数字高程模型（DEM）：创建数字高程模型是进行地形分析的关键步骤之一。
数字高程模型是一个地表高程数据的数学表示，可以用来描述地形特征和地势。
在创建DEM之前，需要根据测量数据进行数据转换和格式调整。
然后，使用插值方法将离散的高程点转换为连续的高程表面。
最常用的插值方法包括反距离加权插值、克里金插值和三角剖分插值。
4. 地形参数计算：一旦创建了DEM，下一步是计算各种地形参数。
地形参数是描述地形特征和地势的数值指标，可以提供有关地表形状、坡度、坡向和地形曲率等信息。
一些常用的地形参数包括高程、坡度、坡向、曲率和流向等。
计算这些参数可以通过基于DEM的数学模型和算法实现。
5. 地形分析：完成地形参数的计算后，我们可以进行进一步的地形分析。
地形分析可以通过多种方法实现，包括视觉解释、多尺度分析和地形模拟等。
视觉解释是最直观和常用的方法，通过观察和解读DEM的高程图像来分析地形特征。
多尺度分析可以从不同尺度和分辨率的角度来研究地形特征，从而得到更全面和细致的地貌信息。
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ARCGIS 地形分析步骤
TIN数据结构：Triangulated Irregular Network（不规则三角网）的缩写
在GIS中常用的储存曲面的一种数据结构。
通常用于数字地形的三维建模和显示。
它能根
据区域的有限个点集将区域划分为相等的三角面网络，数字高程由连续的三角面组成，三
角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和位置，能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点表示数字高程特征。
Digital Elevation Model，缩写DEM，是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其
高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体
模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的。
DEM是对地貌形态
的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息。
一、数据处理
GIS和CAD有很多相同点，也有很多不同点。
最大的区别就是GIS的属性库结构复杂，功能强大，二CAD的图形功能特别是三维图形
功能强，属性库功能相对较弱。
GIS采用的是地理坐标系，而CAD则是空间坐标系，所以
在保存和管理数据的时候，GIS所存储的数据包含了许多地学方面的特性，包括空间位置，投影方式等。
故而我们在利用CAD数据进行分析的时候需要进行数据处理，方能进行需
要的分析操作。
数据处理包括坐标系统转换（如果没有要求，可以不用进行转换，因为地块小的话，作分
析时误差不会很大。
），修剪，拼接等。
以此图为例：
1
对指定地块进行地形分析，我们只需保留一个地形图层即可，其他的所以图层都要关闭。
然后保存。
接下来就是裁剪和补充：
将框外的数据剪掉，然后补充一个能够覆盖整个将要分析的对象的面域。
2
（由于这个地块很小，所以在导入ARCGIS之前，无需进行系统坐标的定义，误差不会很大。
）
二、导入ARCGIS
在ArcMap中新建一个地图文档
（1）添加CAD数据：
3
（2）从点图层中转换高程点数据，从线数据中转换高程线数据，接转换为SHAPE 格式的数据，如下图所示：
文字标注层
点图层线图层面图层多面体
全图显示
加载数据
目录窗口工具箱
4 （3）对导出的SHAPE 格式的数据进行编辑，因为数据在导入GIS 中会出现错误，同时转换的时候也会有误差。
（4）选中要编辑的数据，右击>>打开属性表>>按属性选中>>“Layer ”>>获取唯一值>>“layer ”=“地形”>>应用
（5）软件将根据你选择的内容自动生成一个图层：name选择，然后你要对这个图层进行
保存。
对新生成的数据进行编辑，这一步主要是为了消除误差，如删除一些多余的点数据和线数据。
编辑完后进行保存。
接下来由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM
（1）加载刚才保存的数据。
（2）激活“3D Analyst”扩展模块（执行菜单命令[自定义]>>[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；（或者直接点击工具箱，在弹出的ARCTOOLBOX中选择3DAnanalyst工具。
）
（3）执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[TIN管理]>>[创建TIN]；
（4）在对话框[创建TIN]中定义每个图层的数据使用方式；
在[输出TIN中]对话框中，输入你要生成的图层名字。
输入要素类中选择你需要创建tin
数据的数据源。
在“环境”功能中可以根据自己的需要设定参数，一般保持默认值即可。
5
（6）根据自己的需要，对生成的tin数据进行重分类处理。
右击>>属性>>符号系统>>类里面输入要分的类数>>分类>>在中断值中输入你要分的数值>>确定
（7）修改布局
点击“更改布局”工具：>>选择模板>>traditional Layouts 中选中你想要的模板>>完成
在菜单栏选中“插入”，依次插入指北针、图例、比例尺、等要素，双击你插入的要素，可
以进行样式修改
6
（8美化处理：用PS对数据进行处理，刚才数据没有修复干净会产生错误，对错误的数据
进行处理。
（7）执行工具栏[3D分析]中的命令[转换]>>[由TIN转出]>>[tin转栅格]>>输入tin数据>>
确定即可，（系统会自动生成输出栅格路径）
7 确定后得到DEM数据：TinGrid, 其中，每个栅格单元大小可以在“环境”中进行设置。
坡度分析：
(1)在上一步操作的基础上进行，关闭除[TIN]之外的所有图层的显示，编辑图层
[tin]的属性，在图层属性对话框中，点击[符号系统]，将[ 边界类型] 和[ 高程] 前
面检查框中的勾去掉; 点击[ 添加] 按钮
8
坡度范围也可以在符号系统中分类进行重新输入定义。
（2）坡向分析和坡度分析是一样的步骤，在添加渲染器中选择“具有分级色带的表面坡向”即可。
DEM做坡度分析：
(1)新建地图文档，加载得到的DEM数据：*****
(2)加载3D分析扩展模块，打开[3D分析]工具栏，执行菜单命令[3D分析]>>[栅
格表面]>>[坡度]>>输入栅格中输入要分析的数据>>确定
(3)得到坡度栅格slope of ******
(4)右键点击图层[slope of ******]，执行[属性命令]，设置图层[符号]，重新调整
坡度分级（参考[6] 中的步骤进行分类）
9
DEM 做坡向分析：
(1) 在上一步的基础上进行，关闭slope of ******的显示。
(2) 执行菜单命令：[3D 分析]>>[栅格表面]>>[坡向]，按下图所示，输入栅格：
其他的步骤和坡度分析是一样的。
10。