Arcgis 操作

基于Arcgis下的地形分析报告

——以德丰农业发展有限公司的地形为例摘要：Arcgis具有强大的空间和属性分析能力，在资源评价分析中，显示出定量、快速、易更新、动态、能进行模拟分析等特点，能为分析、评价和规划提供了一个可视化的环境，可以形象直观的表达客观状况。本文以德丰农业发展有限公司的地形为例，阐述了怎用Arcgis这个软件来进行地形的高程、坡度、坡向、坡向面积的计算的详细步骤，剖面图、正射模型和鸟瞰图的生成.图文并茂，简单易懂，很直观的表现了arcgis的强大的空间分析能力。

关键字：空间分析坡向图坡度图鸟瞰图

Terrain analysis report based on Arcgis

- Take the terrain of Defeng Agricultural Development for example

ZENG Hong

( Central South University of Forestry and Technology，Hunan，Changsha 410004) Abstract:Arcgis has a strong spatial and attribute analysis capability,it shows the feature of quantitative, fast, easy to update, dynamic, capable of simulation analysis when taking the evaluation and analysis of resources.It can also provide a visual environment for the analysis, evaluation and planning, can image intuitive expression of objective conditions. In this paper,taking the terrain of Defeng Agricultural Development for example, describes the detailed steps on how to use this software for elevation, slope, aspect, calculation of the area of the slope , and the creation of ortho model, aerial view of the terrian.It is illustrated and easy to understand,it is also a very intuitive performance of the powerful spatial analysis capabilities of arcgis.

Keywords: Spatial analysis; aspect map;slope map ;aerial view;

1.整理CAD

根据要求，只要对德丰农业有限公司整个地形中的红线范围内进行分析，删除红线外的部分，隐藏或者删除不必要的图层，以免节约内存和空间，为了使最后出图边缘平滑把红线删除，并对边缘等高线做了细微的调整。步骤如图1、图2显示。本次分析只需要等高线和高程点所在图层。由于有的顶点没有设高程点，为了保证分析时顶部不至于平顶，所以在顶点处增设高程点，具体高程如图3所示。

2.导入CAD

打开ArcGIS 的ArcMap 界面，（本文所用为Arcgis10.0版本），点击菜单栏“文件”-“添加数据”，添加刚整理过的名为zenghongcad.dwg 的文件,前提是要把该CAD 文件放入默认工作目录或者创建文件夹连接。创建文件夹链接的方式是点击图四中的带有加号的文件夹图标，可以连接到电脑上的任何文件夹。如图4所示。

CAD 导入Arcgis 以后有annotation 、point 、polyline 、polygon 、multipatch 五种类型，分别右击我们所需要的point 点、polyline 线文件，右键，“数据”—“导出数据”，输出 为shp 格式文件。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5、6所示。双击点或者线可以改变其形式或者颜色，右键dian 和xian -打开属性表，可以看到点和线所具有的高程值。

图3 新增的高程点值

3.创建TIN,将二维数据要素转换为三维模型

Arcgis 进行空间分析时，有栅格表面

和TIN 表面两种方式。一般在默认的情况下，

第一次使用时，在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。想使用其相关功能，必须首先激活分

析工具，然后再将其添加到工具栏中，以方

便使用。找到菜单工具栏中的“自定义”-

“扩展模块”在打开的对话框中，将所有的

选项都选上，这样，扩展工具均已经被激活。

如图7所示。

本文采用的是创建TIN 模型进行三维分

析。打开工具栏Arctoolbox 中的“3D

Analyst 工具”下的“TIN 管理”，点击“创建TIN ”。弹出的对话框中填写输出要素，即

输出文件保存位置，还有输入要素中选取刚

才导入的shp 文件dian 、xian 。注意在下面的有个“环境”的选项框，点击进入，找到栅格分析，在栅格分析里有个像元大小，这个像元大小直接影响后面出图清晰效果。据统计，1:10000的图，选取像元大小为5,1:50000的图，选取的像元大小为25，像元大小与原图的比例是反比关系。所以，本文所选的像元大小为5。如图8所示。

图6 导入Arcgis 后的

CAD

图7 激活扩展模块

4.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。

在上一步创建的名为zenghong 的tin 这个图层文件上，右键--属性--符号系统,在左边显示框里面可以显示高程，如果没有则可以按“添加”按钮来添加。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155m--225m ，所以本图设计了11个分级，从140m--230m ，每隔10m 一级，用不同的颜色来区分。如图9所示。 确定后就可以得出的高程图，在Arggis Map 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，图列。得到最后的效果图如图10所示。

图8 创建TIN 模型

5.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。

在zenghong 的tin 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，效果如图11所示。

6.坡向分析及面积计算

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zenghong 的tin 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九级。效果如图12所示。

在计算坡向面积的过程中，可以对栅格图像的每一个像元*像元数来进行计算，也可以用每个坡向像元数的百分比*总面积来计算。本文采用前者的方式。先将zenghong 这个tin 文件先进行栅格化，具体步骤是打开工具栏Arctoolbox ”--“3D Analyst 工具”--“转换”--“由TIN 转出”--“TIN 转栅格”，得出“Aspect3”这个栅格文件。打开“Spatial Analyst ”--“表面分析”--“坡向”。输入栅格为“Aspect3”确定--重分类-右键属性，改变相关参数，使得颜色和分级和刚才图12坡向的参数一样，好对应计算不同坡向的面积。在属性的对话框的“源”子菜单，如图 13所示，每个像元面积为4.224789*4.224789=17.85㎡。然后在“符号系统”子菜单的“计数”一栏可以看到每隔坡向的像元数目如图14所示。那么每隔坡向的面积就是像元数目和像元面积的乘积。经过计算得出结果，并把结果编辑到“标注”那一栏里面。最后布局，效果如图15所示。

图11 坡度分析

图12 坡向分析

7.制作剖面图

剖面图即断面，表示沿表面上某条线前进时表面上高程变化的情况。在工程建设特别是交通工程中经常需要提取剖面图。

在zenghongtin 模型的高程分析上，点击位于菜单栏上的工具栏中的“线插值”，在高程图上绘制剖切位置，然后再点击后面工具栏中剖面图则生成了剖面图。如图16、图17所示，分别为西南至东北和西北至东南方向的剖面图。

图14 每个坡向像元数目

图13 像元面积大小

图15 每个坡向的面积分析

8.制作正射投影和鸟瞰图

先在Arcmap 中，讲zenghongtin 文件右键，转化为图层文件，然后在Arcsence 中打开这个图层文件，在菜单栏中的视图，试图设置里面就可以找到正射投影和立体的鸟瞰图。效果如图18、图19所示。

图18 鸟瞰图

图16 西南至东北向剖面图

图17 西北至东南向剖面图

结语：

Arcgis应用很广，而城市的土地规划要考虑到地质地形、水文、现状土地利用情况、人口分布、交通条件等因素，可以应用专门领域的Arcgis工具，对土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以进行管理。也可以用Arcgis进行多因素的空间分析，分析的方法有很多，也很全面。在本次学习Arcgis中，学习了解到了很多关于这个软件的知识以及相关方面的信息，但是还是有一些问题没能解决掉，比如说，为什么在创建表面等值线把等高线加密后，无法正常创建新的TIN模型等，Arcgis还有待我们继续学习和深究。