利用GIS进行地形特征提取

实验报告

课程名称

开课学期2019-2020第二学期

实验地点

班级

姓名

学号

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学院学生实验报告

课程名称地理空间分析原理实验项目名称地形指标提取

开课系（部）及实验室实验日期2020.2.25

学生姓名学号专业班级

指导教师实验成绩

一、实验目的

通过本实验，加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解。熟练掌握使用ArcGIS软件提取区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等地形指标的方法和步骤。

二、实验器材

电脑、dem实验数据、ArcGIS10.4

三、实验步骤

（一）求坡度变率

（1）选中dem图层，选择Spatial Analyst Tool--surface--slope,得到坡度数据层，命名为slope.

（2）选中slope数据层，重复上述步骤，得到坡度变率数据，命名为SOS。

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（二）求坡向变率

（1）求取原始dem 的最大值，即为H。该图H 为1153.79；打开Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator，输入公式：1153.79-dem,得到与原来地形相反的DEM 数据层，即反地形DEM 数据，命名为Hdem.

（2）点击Spatial Analyst Tool--surface--aspect,基于反地形数据hdem 求坡向值，命名为Haspect.

（3）点击Spatial Analyst Tool--surface--slope ，计算反地形坡向Haspect 的坡向变率，记为SOA2。重复上述步骤，由原始dem 数据求算出的坡向变率值为SOA1.

（4）再次打开Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator，利用栅格计算器，输入SOA=（（SOA1）+（SOA2））-Abs （（SOA1）-（SOA2))/2,输出文件命名为SOAA，即可求出没有误差的DEM 的坡向变率。

（三）求地形起伏度

(1)选中dem 数据，打开Spatial Analyst Tool--Neiborhood--Focal Statistics,设置统计类型为maximum，邻域类型为Rectangle,邻域大小为11×11，则可得到一个邻域为11×11的矩形最大值层面，极为adem.

(2)重复第一步，只是把数据类型设置为minmum，记为bdem.

(3)打开Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator，利用

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栅格计算器，输入(adem)-(bdem),即可得到新层面，命名为qifu

（四）求地面粗糙度

（1）选择选中dem 图层，选择Spatial Analyst Tool--surface--slope,得到坡度数据层，命名为slope.

（2）点击slope 数据层，打开Spatial Analyst Tool--Map Algebra--Raster calculator，利用栅格计算器，输入1/cos((slope)×3.14159/180），即可得到地面粗糙读书数据层，命名为cucao1.

四、实验心得

实验心得主要分为实验步骤心得和实验原理心得两部分

（一）实验步骤心得

虽然在做该实验过程中，可以根据教程书进行操作，但是其中一些步骤在做的时候还是会犯一些问题，我个人认为的注意事项主要如下：

（1）输出文件夹的名字不能过程，否则会输出失败。

（2）在栅格计算器中输入公式时，要注意格式，采取英文格式，如果害怕弄错时，符号之类的可以利用他提供的直接点，会减少失误。

（3）在寻找焦点统计时，应当在Spatial Analyst Tool这一栏中寻找，而不是去Analyst Tool中，在这个上面浪费了很多时间。

（二）实验原理心得

能够按照实验步骤一步步完成实验，但是对某些数学公式的推到理解的还不够透彻，这一部分应该加强理解。

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手把手教你做gis地形分析

用 gis 做地形分析一、准备工作： 1．拥有授权过（破解过的）ArcGis10.0 软件； 2．拥有一个DWG 文件（其中需要有高程点的图层）； 3．认真按照这个文章的步骤做； 4．参照以上三点。二、含高程点DWG 文件准备 2．随意找到一个高程点，仔细观察CAD软件左下角的Z 坐标是否为0，不为0，且有一定的数值，则请看第三步。如果没有Z 坐标的值，则看下面的红色字体。因为这次选用的CAD 文件的高程点是没有值的，所以要利用湘源控规飞时达来解决这个问题，下面分别进行介绍。（1）打开飞时达，打开有高程点的CAD文件，除了高程点图层，在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用飞时达的“地形——高程点转换——输入最小有效高程值〈不限制〉——输入最大有效高程值〈不限制〉——选择一个高程点——该图元已有标高，是否直接采用〈Y〉——是否生成标高文字〈N〉——转换同类型图元〈A〉——确定”。 1．首先，找到你需要分析高程（坡度、坡向等）的DWG 源文件。打开后，如图所示。

（2）打开湘源，打开有高程点的CAD 文件，除了高程点图层，在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用湘源的“地形——字转高程——标高最低值0——标高最高值100 是否过滤小数点选择1——框选所有高程点——确定”。按照这个步骤后，我们可以看到所有的高程点的Z 值已经生成了。将转好高程值的DWG 文件，放至“文档——ArcGis 文件夹”。 gis 要用到的文件夹和文件一定不能用汉字命名，作者经此外，尽量在磁盘根目录下新建文件夹用来进行GIS分3．打开GIS软件（ArcMap ）。如图所示： 4．打开GIS后，先确认你的Spatial 模块是否开启。点击“自定义——扩展模块”，检查里面的spatial analyst 是否开启，作者为了方便，全部都勾选了，反正不影响系统速度。如图所示： PS：请大家养成好习惯，所有常碰到错误是因为这类习惯造成的，析，因为这样好找。

ArcGIS地形分析实验内容步骤

实验九地形分析-----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 -----ArcMap(3D分析模块---3D Analyst) 实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp，等高线Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp，移动基站.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（Insert---Data Frame） (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[Tools]>>[Extensions扩展]，在出现的对话框中选中3D分析模块---3D Analyst），在工具栏空白区域点右键打开[3D Analyst] 工具栏 (3)执行工具栏[3D Analyst]中的菜单命令[3D Analyst]>>[Create/Modify TIN创建/修改 TIN]>>[Create TIN From Features从要素生成TIN]； (4)在对话框[Create TIN From Features]中定义每个图层的数据使用方式；在[Create TIN From Features]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）。即勾选elevpt Clip：高度源（height resource）：ELEV；三角网作为（triangulate as）：mass points；标识之字段（tag value field）：none。勾选elev Clip，高度源（height resource）：ELEV；三角网作为（triangulate as）：mass points；勾选Boundary，三角网作为（triangulate as）：soft clip，其余不变，勾选ErHai，高度源（height resource）：ELEV；三角网作为（triangulate as）：hard replace；标识之字段（tag value field）：none。

GIS教程——地形分析

1 实验六地形显示分析一、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。通过本次实验的学习，我们应： 1、加深对TIN 建立过程的原理、方法的认识； 2、熟练掌握ArcGIS 中建立DEM、TIN 的技术方法； 3、掌握根据DEM 或TIN 计算坡度、坡向的方法； 4、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 8.3——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、移动基站预备知识：不规则三角网TIN（Triangulated Irregular Network）是利用有限离散点，每三个最邻近点联结成三角形，每个三角形代表一个局部平面，再根据每个平面方程，可计算平面内各点高程值。数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）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。利用DEM 可以进行坡度计算、坡向分析、曲面面积计算、地表粗糙度计算、高程及变异分析、谷脊特征分析、日照强度分析及淹没边界的计算等。三、仪器设备微型电子计算机一台、ArcGIS Desktop 8.3 软件一套四、实验步骤 1、TIN 及DEM 的生成 2、DEM 的应用五、实验过程地形显示分析部分的练习会用到三维分析扩展模块，要使用三维分析模块，首先在ArcMap 中执行菜单命令Tools（工具）→Extensions（扩展），在扩展模块

数字地面模型地形指标和地形特征信息的提取

地理教学实验中心专业实训实习报告备注：根据实际要求可加附页。电子文本与此等效。

1.坡度和坡向的提取 1）坡向的提取：打开ArcGis里面的ArcToolbox，在工具箱中选择3D分析—栅格表面—双击坡向—输入栅格dem2-输出栅格aspect2 图1.1.1 图1.1.2 2）坡度的提取：同上打开坡度对话框输入栅格dem2—输出slope2 图1.2.1

图1.2.3 2.坡度变率的提取 1）对生成的坡度再求坡度，打开坡度对话框—输入上一步生成的坡度slpoe2-输出sos2 图2.1.1 图2.1.2

3.坡向变率的提取 1）先求反地形--Spatial Analyst工具—地图代数--栅格计算器—输入公式为2375-dem2输出fan-保存OK。 2）将反地形加载到窗口中求反地形的坡向，命名为aspect2 fan 3）求原地形的坡向的坡度soa1，求反地形坡向的坡度命名为soa2 4）打开栅格计算器—输入公式为soa =soa （soa1+soa2-Abs（soa1-soa2））/2。输出结果为soa即为坡向变率. 4.地形起伏度的提取 1）提取最大值：将dem2加载到ArcMap中，启动ArcToolbox—Spatial Analyst工具—邻域分析—焦点统计-输入dem2-输出max，采用矩形窗口大小为11*11，打开统计类型，选中最大值—OK，生成的新的dem与原始dem最小海拔不同，发生了变化，图4.1.1 2）最小值：邻域分析—矩形邻域大小为为11*11，选中最小值，点击确定生成最小值 3）地图代数--栅格计算器—最大值dem- 最小值dem—选择存储位置，命名为地形起伏度—OK，地形起伏度提取完成。 5.地面粗糙度的提取 1）求取坡度,启动栅格计算器最小值为1，最大值为2.4739

ENVI提取地形特征要素

ENVI 实验六基本地形因子提取一、实验目的 1熟悉ENVI软件能够从DEM 中提取地形特征。 2掌握DEM提取地形特征的方法。二、实验要求完成运用ENVI 进行从DEM 中提取地形特征，包括山顶、山脊、平原、水平面、山沟和凹谷。三、实验仪器每人计算机一台。四、实验内容 1在Toolbox中，启动/Terrain/Topographic Features，在Topographic Feature Input DEM 对话框中，选择DEM.tif 文件，点击OK，打开Topographic Features Parameters 对话框，需要设置一些参数。（1）坡度容差：1。以度为单位；（2）曲率容差：0.1；（3）地形核大小：7。 2在Select Feature to Classify 列表中选择所有的地形特征。 3选择输出路径及文件名，单击OK 执行地形特征提取。

4通视域分析：使用Viewshed Analysis Workflow 工具，设置点、线、面作为观测源进行可视域分析。将通视分析结果输出为矢量和图像结果有三种方法：（1）点观测源 a. 在Toolbox 中，启动/Terrain/Viewshed Analysis Workflow，打开文件选择面板 File Selection； b. 分别选择对应的文件DEM File：DEM.tif；Image File：Orthoimagery.tif，单击Next 进入Viewshed Analysis 面板； c.在Viewshed Analysis 面板中，设置以下几个参数：可视距离Default View Range：1000 可视高度Default View Height：100 d.默认鼠标的状态是绘制“点注记”，在正射影像上绘制几个观测点。如果鼠标当前状态是其他，可在工具栏中选择对应的工具绘制：，绘制4 个点； e.选择Any Source （四个观测点的并集），勾选Preview预览结果，红色表示可视区域，黑色表示不可视区域； f.分别选择All Sources（四个观测点的交集），预览结果； g.单击Next进入Viewshed Export面板，可以将通视分析结果输出为矢量和图像结果。

GIS地形分析方法步骤

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）。之后就生成了高程图，双击它可进行编辑。 4. 工具栏：Surface 下拉菜单中还有Slop ，Hillshade等工具，可逐一点击生成坡度坡向等图纸。图纸输出 5. 工具栏：file——export ，在左下角选择EPS格式，保存即可。 OVER , THANKS ! ——TO 管 09.10.08——00：18

ArcGIS10.2地形分析

基于ArcGIS下的地形分析报告 —以寨场山森林公园的地形为例 1.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1 CAD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，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）”，

圆明园地形分析教学文稿

构成园林实体的四大要素为地形、水、植物、建筑及构筑物,它们相辅相成,共同形成园林景观,构成园林空间。而地形是构成园林实体非常重要的要素,也是其他诸要素的依托基础和底界面,是构成整个园林景观的骨架,地形布置和设计的恰当与否直接影响其他要素的设计。因此，我将以号称“万园之园”的圆明园为研究对象，试总结圆明园中的各种山水地形。简介：圆明园是闻名世界的“万园之园”，先后经历了康熙、雍正、乾隆、嘉庆、道光、咸丰六朝，自1707年始，经过150余年的营建，形成圆明、长春、绮春三园，合称为圆明园。其总平面呈倒.‘品”字形，占地约350hm2，南北宽约2km，东西长约3km，周长约10km。后分别于1860、1900年遭英法联军、八国联军大肆劫掠焚毁，沦为一片废墟，随后又长期遭到土匪、军阀、私民等破坏和盗窃，导致遗珍尽散，名园湮没。圆明三园，虽经几次焚毁和长期盗毁，但所幸山水格局大体尚在，不论冬叶凋零还是草木蔽葵，均能大致想见旧时万园之园的宏大与精致，其山重水复，烟水迷离，变幻无尽而又整体统一的空间实是平地造园的典范和集大成者。圆明三园由于大部分景点无存，建筑只有约略遗迹，圆明三园的遗存，其最大价值莫过于山水空间的格局，故而不能因为任何原因，破坏这一格局。山水体系的保护是圆明三园保护最为重要的部分。山形水系的完整性是保证圆明园遗址公园的完整性和真实性的最核心的问题，也是证明万园之园的仅剩的最为有力的实证，是山水空间艺术创造的巅峰作品的证明。下面，我将根据自己的调研体会，试总结圆明三园中的各种地形。 1.平地平地是指坡度在3%以下的地形。其坡度小，肉眼较难看出，排水较差，在平地类地形中,主要涉及绿化种植地面、土地面、沙石地面、铺装地面等。园林规划中,需要平地条件的规划项目主要有:建筑用地、草坪与草地、花坛群用地、园景广场、集散广场、停车场等。圆明园中的实例，如绮春园以前的宫殿区。（图2）由绮春园以前的宫门（图1）进入。宫门后草木扶苏，所见的是以前宫殿被毁后留下的平地。但圆明园在平地上，除了布置建筑以外，也会用植物和假山石来分割空间。如原宫殿区遗留的小型土石山和植物群落。图1 绮春园大门

地形特征信息提取

地形特征提取 1.背景特征地形要素，主要指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。特征地形要素构成地表与起伏变化的基本框架。与地形指标的提取主要采用小范围的邻域分析不同的是，特征地形要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山脊线、山谷线、沟沿线等的提取采用了全局分析法，成为栅格数据地学分析中很具特色的数据处理内容。特征地形要素从表示的内容上可分为地形特征点和特征线两大类。地形特征点主要包括山顶点、凹陷点、脊点、谷点、鞍点、平地点等。基于DEM提取地形特征点，可利用3*3或更大的栅格窗口，通过中心格网点与8个邻域格网点的高程关系来进行判断获取。山脊线和山谷线构成了地形起伏变化的分界线（骨架线），因此它对于地形地貌研究具有重要意义。另一方面，对于水文物理过程研究而言，由于山脊、山谷分别代表示分水性与汇水性，山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取。自动提取山脊线和山谷线的主要方法都是基于规则格网DEM数据的，从算法设计原理上来分，大致可以分为以下五种：（1）基于图像处理技术的方法（2）基于地形表面几何形态分析的方法（3）基于地形表面流水物理模拟分析方法（4）基于地形表面几何形态分析和流水物理模拟分析相结合的方法（5）平面曲率与坡形组合法其中，平面曲率与坡形组合法提取的山脊线、山谷的宽度可由选取平面曲率的大小来调节，方法简便，效果好。该方法基本处理过程为：首先利用DEM数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形，取正地形上平面曲率的大值即为山脊线，负地形上平面曲率的大值即为山谷。实际应用中，由于平面曲率的提取比较复杂繁琐，而坡向变率（SOA）在一定程度上可以很好地表示平面曲率，因此，下面的提取过程以SOA代替平面曲率。 2.目的通过本实例，使读者掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理。同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。 3.要求: 利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。具体提取过程： 1）点击DEM数据，使用表面分析中的坡向（Aspect）工具，提取DEM的坡向数据层，命名为A。

(完整word版)手把手教你做gis地形分析

用gis做地形分析一、准备工作： 1．拥有授权过（破解过的）ArcGis10.0软件； 2．拥有一个DWG文件（其中需要有高程点的图层）； 3．认真按照这个文章的步骤做； 4．参照以上三点。二、含高程点DWG文件准备 1．首先，找到你需要分析高程（坡度、坡向等）的DWG源文件。打开后，如图所示。 2．随意找到一个高程点，仔细观察CAD软件左下角的Z坐标是否为0，不为0，且有一定的数值，则请看第三步。如果没有Z坐标的值，则看下面的红色字体。因为这次选用的CAD文件的高程点是没有值的，所以要利用湘源控规\飞时达来解决这个问题，下面分别进行介绍。（1）打开飞时达，打开有高程点的CAD文件，除了高程点图层，在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用飞时达的“地形——高程点转换——输入最小有效高程值〈不限制〉——输入最大有效高程值〈不限制〉——选择一个高程点——该图元已有标高，是否直接采用〈Y〉——是否生成标高文字〈N〉——转换同类型图元〈A〉——确定”。（2）打开湘源，打开有高程点的CAD文件，除了高程点图层，在图层管理器中关闭其他所有的图层。使用湘源的“地形——字转高程——标高最低值0——标高最高值100——是否过滤小数点选择1——框选所有高程点——确定”。按照这个步骤后，我们可以看到所有的高程点的Z值已经生成了。将转好高程值的DWG文件，放至“文档——ArcGis文件夹”。 PS：请大家养成好习惯，所有gis要用到的文件夹和文件一定不能用汉字命名，作者经常碰到错误是因为这类习惯造成的，此外，尽量在磁盘根目录下新建文件夹用来进行GIS分析，因为这样好找。 3．打开GIS软件（ArcMap）。如图所示：

风景园林设计要素地形重点

一、地形概要: 地形是所有室外活动的基础,在设计的运用中既是一个美学要素,又是一个实用要素。地形就是地表的表现,如山谷、高山、丘陵、草原以及平原,称为大地形;地形含土丘、台地、斜坡、平地、或因台阶和坡道所引起的水平面变化的地形,称为小地形;起伏最小的称为微地形,总之,地形是外部环境的地表因素。地形直接联系着众多的环境因素和环境外貌,所以地形能影响某一区域的美学特征,影响空间的构成和空间感受,也影响景观、排水、小气候、土地的使用,以及影响特定园址中的功能作用。地形还对景观中其他自然设计要素的作用和重要性起支配作用。所以所有设计要素和外加在景观中的其它要素都在某种程度上依赖地形,并相联系。地形是室外环境中的基础成分,它是连接景观中所有因素和空间的主线。在平坦的地方,地形的作用是统一和协调;在崎岖的地方,它的作用是分割。地形对室外环境还有其他显著的影响,地形被认为是构成景观任何部分的基本结构因素。地形能系统的制定出环境的总顺序和形态。因此,在设计过程中的基址分析阶段,正确评估某一已知园址时,最明确的做法是首先对地形进行分析研究,尤其是该地形既不平坦,又不均匀时,基址地形的分析,能知道设计师掌握其结构和方位。同时也暗示风景园林师对各不同的用地、空间以及其他因素与园址地形的内在结构保持一致。地形还可以作为其它设计因素布局和使用功能布局的基础或场所,它是室外空间和用地的基础,所以设计程序的首要任务是绘制基础图,然后设计师根据原地形图画出用地的功能分区图,这一步很重要,因为它的布局会影响室外环境的序列、比例尺度、特征或主题,以及环境质量。风景园林师独特而显著的特点之一,就是具有灵敏地利用和熟练的使用地形的能力。此外,风景园林业还标志着公众的使用和享受而改变和管理地球表面。

地形指标提取

地形指标提取 1.背景: 地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素，地形特征广泛应用于诸多研究领域和应用领域。地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成的。 2.目的：通过本实验，使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解，熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。 3.要求：利用所提供的DEM数据，提取该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。 4.实验步骤: （1）坡度变率地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原则，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。即坡度之坡度。坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地面高程相对于水平面变化的二阶导数。坡度变率在一定程度上可以很好的反映剖面曲率信息，其提取方法如下： 1）选中DEM图层数据，选择表面分析中的坡度工具，提取坡度，得到坡度数据层，命名为Slope

2）选中坡度数据层Slope，对其再用上述的方法提取坡度，得到坡度变率数据，命名为SOS （2）坡向变率地面坡向变率，是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（SOA），它可以很好的反应等高线弯曲程度。地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内的最大变化情况。需要注意：SOA在提取过程中在背面坡将会有误差产生。北面坡坡向值范围为0~90度和270~360度，在正北方向附近，如15度和345度两个坡向之间坡向差只是30度，而计算结果却是330度。所以要将北坡地区的坡向变率误差进行纠正，具体方法如下： 1）求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H，通过SpatialAnalyst下的栅格计算器Raster Calculator公式为H=0-DEM，得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据。

地理要素分析

1、气候基本要素（特征描述）：气温、降水 2、气候影响因素 ①太阳辐射（纬度）——基本因素（决定气候带） ②大气环流（风系）——控制因素 ③地面状况（海陆位置及轮廓、地形地势、洋流等）—复杂化 ④人类活动——影响、改造局地气候（利、弊）； 3、影响气温因素 ①太阳辐射：纬位、太阳高度、昼长 ②大气自身条件：削弱、保温 ③地面状况：海陆差异、地形地势（含坡向）、洋流、地面物质（反射率差异）。 ④人类活动：◇改变大气成分：C02—变暖；氯氟烃—紫外线增加；烟尘—削弱辐射；◇改变下垫面；◇释放废热：城市热岛等。 4、影响气温年较差的因素 ①纬度：低纬＜高纬； ②下垫面性质：海洋＜陆地，沿海＜内陆，植被好＜裸地； ③天气状况：云雨多的地方＜云雨少的地方。 5、影响降水因素： ①大气环流； ②海陆位置（风向）； ③天气系统（及其移动）；

④地形地势（迎、背风坡）；￥ ⑤洋流； ⑥人类活动（改变地面性质、烟尘凝结核）。 6、气候分布规律描述：南北半球（南北纬）、纬度范围、海陆位置 7、天气状况描述： ①降水（晴朗、阴天、雨雪）； ②气温（高低、变化） ③气压（高低、变化）； ④风（风向、风力大小及变化） 8、气候资源评价：光照、热量、降水、日较差、风、气象灾害等 9、影响日照时间长短的因素 $ ①昼长； ②地势(地势高，日照时间长)； ③天气状况。 10、太阳辐射影响因素： ①纬度（太阳高度）； ②地势； ③天气状况（云量）； ④空气密度（大气透明度）

11、河流水文特征： ①流量（大小、变化：季变、年变）——取决于降水量、流域面积；降水量季节分配、年际变化！ ②汛期（长短、季节）——取决于补给源性质、 ③含沙量大小——取决于植被覆盖率 ④结冰期（长短、凌汛）——取决于气候带 ⑤补给源 ⑥水力资源 ⑦性质（内、外流河及流程） 12、河流（水系）特征： ①流向、 ②流程（长短）、 ③流域（大小）、 % ④流速、 ⑤支流、湖泊（分布、多少）、 ⑥河道（形状、曲流） 13、坝址选择： ①峡谷段建坝，工程量小； ②河谷（盆地状）库区，库容量大； ③地质条件好，避开断层、喀斯特地貌； ④少淹农田，少搬村镇

1：10000矢量核心地形要素数据(DLG)生产技术规定

1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定 1:10000矢量核心地形要素生产技术规定Technical specifications for producing 1:10000 digital line graphics (DLG) of fundamental topographic features ( 征求意见稿) 国家测绘局二○○一年一月

目次前言 ........................................................................................................................................ I 1范围 (1) 2引用标准 (1) 3术语 (1) 4基本要求及技术指标 (2) 5作业方法与工艺流程 (3) 6数据采集技术要求 (7) 7操作规程 (10) 8质量控制 (14) 9数据更新 (15) 10文件命名和数据组织形式 (16) 11产品归档 (17)

前言本规程是应1:10000数字化测绘和基础地理信息数据库中对1:10000核心地形要素生产技术规定的需要，根据目前技术水平制定的。本规程由国家测绘局提出并归口。本规程起草单位：陕西测绘局山西省测绘局本规程主要起草人：曹建成李建平

1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定 1:10000矢量核心地形要素生产技术规定 Technical specifications for producing 1:10000 digital line graphics (DLG) of fundamental topographic features 1 范围本规程规定了1:10000核心地形要素生产的技术要求、质量控制、工艺流程。适用于1:10000矢量核心地形要素的采集、更新与建库。其它专题矢量要素及相关复合产品的制作也可参照其执行。 2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规程中引用而构成为本标准的条文。在本规程出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规程的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。 GB/T 13990-92 1:5000、1:10000航空摄影测量内业规范 ZBCH02-85 1:5000、1:10000地形图航片综合判调作业规程 GB/T 5791-93 1:5000、1:10000地形图图式 GB/T 13923-92 国土基础信息数据分类与代码 GB/T17798-1999地球空间数据交换格式 GB/T××××1:10000矢量地形要素内容与分类 GB/T××××基础地理信息数字产品数据文件命名规定 GB/T××××基础地理信息数字产品元数据 GB/T 13989-92 国家基本比例尺地形图分幅与编号 GB 2260-95 中华人民共和国行政区划代码 GB 917.2-89 国家干线公路路线名称和编号 GB 1945-87 中华人民共和国铁路路线名称代号 SL213-98 水利工程基础信息代码编制规定 3 术语 3.1要素真实世界现象的抽象。 3.2属性各要素的相关信息。 3.3矢量数据由几何元素点、线及多边形所表示的数据。 3.4栅格数据与特定参照系相对应的空间的规则化棋盘状布置的数据。 3.5节点零维拓扑元素。

GIS地形分析步骤

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

2 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。（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：

基于ArcGIS的地形特征提取

基于ArcGIS的地形特征提取刘小庆辽宁工程技术大学，辽宁阜新 (123000) E-mail: Lxq_0805@https://www.360docs.net/doc/c812590189.html, 摘要：特征地形要素是构成地表地形与起伏变化的基本框架，ArcGIS具有一个能为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能的扩展模块3D analyst，基于ArcGIS进行地形特征提取可以更好地实现对地形地貌空间数据的可视化和分析处理。关键词：ArcGIS；特征地形要素；山脊线；山谷线 1．引言随着信息社会的到来，人类社会进入了信息大爆炸的时代。面对海量信息，人们对于信息的要求发生了巨大变化，对信息的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高。随着计算机技术的出现及其快速发展，对空间位置信息和其他属性类信息进行统一管理的地理信息系统也随之快速发展起来，在此基础上进行空间信息挖掘和知识发现是当前亟待解决的问题。在常见的GIS系统中，美国ESRI公司的ArcGIS以其强大的分析能力得到用户的青睐，成为主流的GIS系统。ArcGIS9是美国环境系统研究所（Environment System Research Institute）开发的新一代GIS软件，是世界上最广泛的GIS软件之一。自从1978年以来，ESRI相继推出了多个版本系列的GIS软件，其产品不断更新扩展，构成适用各种用户和机型的系列产品。ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完整的GIS系统提供完整的解决方案。ArcGIS9的软件特色主要为： 1）主图编辑的高度一体化； 2）便捷的元数据管理； 3）灵活的定制与开发； 4）ArcGIS9的新功能：增加了两个基于ArcObject的产品：面向开发的嵌入式ArcGIS Engine和面向企业用户居于服务器的ArcGIS Server。3D Analyst 是ArcGIS8的扩展模块，主要提供空间数据的三维显示功能。在ArcGIS9中，该模块在3D Analyst的基础上第一次推出全球3D可视化功能。该模块具有与ArcScene相似的地图交互工具，可以与任何在三维地球表面有地理坐标的空间数据进行叠加显示[1]。 2．背景和原理特征地形要素，主要是指对地形在地表的空间分析与分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。特征地形要素构成地表地形与起伏变化的基本框架。与地形指标的提取主要采用小范围的邻域分析不同的是，特征要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山谷线、山脊线、沟沿线等的提取采用了全局分析法（global process）（算法如图1）[2]，成为栅格数据地学分析中很有特色的数据处理内容。

浅谈GIS地形分析

浅谈GIS地形分析 GIS即地理信息系统，全称是Geographic information system。在建筑、规划和景观设计领域，GIS分析重在解决四个问题，也就是常见的高程分析图、坡度分析图、坡向分析图和适宜性分析图4张图。现选定桐庐县富春江边的某一地块作为分析对象，借助ArcMap10.2的新平台，在此向大家展示一下其强大的分析成果。高程分析图向我们呈现非常直观和立体感深厚的山体顶视图，为了表达出明显的渐变效果，特意选同一色相的不同饱和度，表示高程的图例一般需要5-8个层级，最多10个，10个以上则没有必要，5个以下则无法表现山体的高度感，本案选8个层级。范围内整体地势东西高，中间低，这主要是由于富春江由南至北流经此处，江的西侧和东侧都是连绵不断的群山，实际上，元朝画家黄公望的经典作品《富春山居图》所描绘的，就是桐庐这一带的山水风貌。如图，最高点位于东南侧的山顶，最低点即为富春江的河床，地势高差最大接近500米。值得注意的是，图例中的高程数值是相对值，不是海拔高度。坡度分析图依据《城市用地竖向规划规范（CJJ83-99）》和《城市居住区规划设计规范（GB50180-93）》等规划设计标准与技术规范可知，坡度在8%以下的用地适宜建设道路，工业和仓储用地的坡度控制在10%以内，居住用地的坡度控制在25%以内，公共设施用地的坡度控制在20%以内。在坡度分析图上，图例选择4个层级，分别是0%-8%、8%-15%、15%-25%和25%-90%，坡度在25%以上的用地不建议开发使用，或作景观绿化使用。本案中，大部分用地的坡度都超过25%，坡度在25%以内的相对平缓的用地较少，主要集中在江边一带，另有少量在山顶处。一般来说，用地坡度在8%以下的区域地势平缓，可直接开发利用，适宜道路与建筑建设。坡度在8%-15%之间的区域也可以建设，但应结合地形，需要一定的填挖处理和地形改造工程，坡度在15%-25%之间的区域，可以将局部的陡坎进行填挖改造，加以利用。坡度在25%以上的区域，地势陡峭，不适宜建设。

地形分析

测绘工程专业地理信息系统实习报告实习内容：地形分析班级：学号：姓名：指导老师：时间：

一、实验目的 1、熟悉ArcGIS软件的相关功能、应用。加深对ArcGIS的认识与了解； 2、过对本次实验，加深对TIN建立过程的原理、方法的认识； 2、掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法； 3、应用DEM进行提取等高线、绘制地形剖面和通视性分析等应用。二、实验准备 1、实验数据：存储有地形矢量数据的coverage文件terlk和netln； 2、软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap，ArcCatalog。三、实验内容及步骤 1、打开ArcCatalog，连接到文件夹“地形分析”，建立一个文件地理数据库，不妨取名为“Terrain Analysis ZT”，并创建一个面要素，作为裁剪边界，如图1所示。图1 新建文件地理数据库

2、绘制边界要素打开ArcMap，将所连接的“地形分析”文件夹中的netln数据集、terlk数据集和“裁剪边界”面要素添加到地图中。由于整个地形数据过大，我们只选择大约1/4的数据进行地形分析。在内容列表中，右击“裁剪边界”面要素，选择编辑要素>>开始编辑，以格网线为捕捉对象，选择大约1/4的地形数据绘制面要素，如图2所示。图2 绘制边界要素 3、裁剪地形数据选择菜单栏地理处理>>裁剪菜单命令，在弹出的裁剪对话框中，输入要素中选择“terlk arc”，裁剪要素选择“裁剪边界”，在输出要素类中选择要输出的位置和名称，点击确定即可，如图4所示。

图3 地形数据的裁剪获取裁剪范围内高程离散点可采用上面方法进行，获得一个点要素类“terlkpoint_Clip”。 4、激活“3D Analyst”扩展模块由于此次实验，我们需要使用3D Analyst扩展功能。在默认情况下，该功能是处于关闭状态，只有获得了许可，该扩展功能才能够使用。选择菜单栏自定义>>扩展模块菜单命令，在弹出的扩展模块对话框中勾选该功能，如图4所示。图4 激活“3D Analyst”扩展模块

地理学arcgis地形分析#(精选.)

学生实验报告学院专业年级、班学号姓名同组者无课程名称地理信息系统实验题目地形分析成绩一、实验目的：掌握在ArcGIS 10.2软件的地形分析功能。二、实验准备：学习在ArcGIS 10.2加载栅格数据，设置栅格空间分析属性，以及利用Spatial Analyst Tools工具集下的Surface工具子集或3D Analyst Tools工具集下的Raster Surface提供的功能提取地形因子，包括表面积、体积、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、山体阴影、等高线、填挖类型及范围、可视范围和剖面线。并利用Neighborhood Statistics和栅格计算器分别计算地形起伏度和地表粗糙度。三、实验内容：利用提供的DEM数据提取该区域的表面积、体积、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、山体阴影、等高线、曲面面积、地形起伏度、地表粗糙度，并计算观测点的可视范围和道路的剖面线。四、实验过程及步骤： 1、插入DAM数据：

2、提取DAM数据的表面积和体积：在ArcToolbox下选择3D Analyst Tools，单机Functional Surface选择Surface V olume。输入dam 栅格数据，指定输出位置，单机确定按钮，得到如下数据： 3、坡度：在ArcToolbox中选择Spatial Analyst Tools，然后选择Raster Surface下的Slope工具，打开后在输入栏插入DAM数据，指定输出位置，单击确定按钮。 4、坡向: 在ArcToolbox中选择Spatial Analyst Tools然后选择Surface栏下Aspect工具打开坡向添加工具，在输入栏中添加DAM数据，指定存放位置，单击确定按钮。

第二讲地图三要素及地形图(答案)

第二讲地图地图是按照一定数学法则，用规定的图式符号和颜色，把地球表面的自然和社会现象，有选择地缩绘在平面图纸上的图。如中国政区图、各种比例尺地形图等。一、地图的三要素（一）比例尺 1．定义：表示图上距离比实地距离缩小的程度比例尺＝图上距离/实地距离 2．表示形式：数字式文字式线段式例1：在一张地图上，60°N 纬线上有两地，其图上距离为11.1cm ，经度相差30°。则此图的比例尺是 A 、1：15000000 B 、1：1000000 C 、1：30000000 D 、1：1500000 3 例2:A 乙图上一厘米代表的水平距离是甲图的2倍B 乙图表示的范围比甲图广，内容比甲图详细 C 甲图表示的范围比乙图广，内容比乙图详细 D 甲图表示的范围比乙图小，内容比乙图粗略 4、比例尺的放大与缩小 ①比例尺放大：原比例尺×放大到的倍数或原比例尺×（ 1＋放大倍数）。例如：将1/20000的比例尺放大1倍，即比例尺放大到2倍，放大后的比例尺是：1/10000，比例尺变大。 ②比例尺缩小：原比例尺×缩小到的倍数（分数倍）或原比例尺×（1－缩小倍数）例如：将1/120000的比例尺缩小1/4，即比例尺缩小到3/4，缩小后的比例尺应为：1/160000，比例尺缩小。 ③缩放后图幅面积的变化：比例尺放大后的图幅面积=原图面积×放大到的倍数之平方。例如：将比例尺放大到原图的2倍，则放大后图幅面积是原来的4倍。比例尺缩小后的图幅面积=原图面积×缩小到的倍数之平方。例如：将比例尺缩小到原图的1/2，则图幅面积为原图的1/4 注意:比例尺缩放只是对距离的缩放,而不是对图的缩放。地图图幅放大的倍数是其比例尺放大倍数的平方。例3:将1：1000的地图比例尺放大1倍后，下列说法正确的是 ( ） A 、新图比例尺为1：2000 B 、新图图幅面积比原图增加了2倍 C 、新图表示的地理事物比原图简略 D 、在原图上淮河的长度为10厘米，在新图上长20厘米 5.比例尺大小的选定 (1)给自己家绘制一张新居布置平面图选用：选用大比例尺 (2)在一张边长为104cm 的白纸上绘制中国政区图，边上各留2cm 的边框，问下列比例尺中最合适的是： A ．1：5000000 B ．1：5700000 C ．1：6000000 D ．1：5300000