GIS作业

1．写出拓扑关系表

   节点与弧段的拓扑关系

弧段与节点的拓扑关系：

弧段与多边形的拓扑关系：

多边形与弧段的拓扑关系

2.比较矢量和栅格数据的结构特点。

  答：基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构矢量数据结构是利用几何学中的点，线，面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组合方式能很好的表示地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。主要有实体数据，拓扑数据。

    栅格数据结构是基于栅格数据模型的数据结构。是指将空间分割成有规则的的网格，称为栅格单元。每个单元上给出对应的属性值来表示实体的一种数据数据组织模式。在栅格数据结构中，点有一个网各单元表示，线由一串有序的相互连接的单元网格表示，各个网格的值相同。多边形由聚集在一起的相互连接的单元网格组成，区域内的网格值相同，但与外部的值不同。与矢量数据结构相比用栅格数据结构表达地理要素比较直观，容易实现多层数据的叠合操作，便于与遥感图像及扫描输入数据相匹配使用等。但是数据行都取决于网格的边长当网格的边长缩小时，网格单元呈几何级数递增，造成存储空间增加，冗余度大，网络分析困难。

3名词解释；

地理空间：是指上至大气电离层，下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的人类活动最活跃的场所。

4D数据：GIS的空间数据可分为数字线划图数据DLG，数字栅格图数DRG，数字高程模型数据DEM，数字正向影响数据DOM,简称4D数据。

四叉树：是一种每个节点上有四个子数的数据结构。

TIN:由不规则空间取样点和断线要素得到的一个对表面的近视表示，包括点与其相邻的三角形之间的拓扑关系的不规则三角网。

游程编码结构：游程编码结构是一种逐行将相邻同值的栅格合并记录栅格的值及合并栅格的数量的一种栅格数据结构。

 

第二篇：arcgis实验报告--实验7

实验七、地形分析

                       -----TIN及DEM的生成及应用

一、实验目的

l  加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；

l  熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。

l  掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法。

l  结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。

二、实验内容及步骤

1. TIN 及DEM 生成

（1）由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM

l  新建一个地图文档，添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai

l  激活“3D Analyst”扩展模块（执行菜单命令 [工具]>>[扩展]，右键打开[3D分析] 工具栏

l  执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN]；

l  在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式；

l  确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层tin，在TOC(内容列表)中关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示，设置TIN的图层（符号）

l  执行工具栏[3D分析]中的命令[转换]>>[TIN转换到栅格]，指定相关参数：属性：[高程]，像素大小:[50]，输出栅格的位置和名称: [TinGrid]

（2）TIN的显示及应用

l  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。

l  在 [添加渲染] 对话框中，将 [所有边用同一符号进行渲染] 和 [ 所有点用同一符号进行渲染 ] 这两项添加到TIN的显示列表中，将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式

l  TIN 转换为 坡度多边形：新建地图文档，加载图层 [tin]，参考上一步操作，将 [面坡度用颜色梯度表进行渲染] 和 [面坡向用颜色梯度进行渲染] 这两项添加到TIN的显示列表中，在上面的对话框中，选中Slope，点击 [分类] 按钮，在下面的对框中，将[类] 指定为 5，然后在 [间隔值] 列表中输入间隔值：  [ 8, 15，25, 35, 90] 。

l  点击两次 [确定] 后关闭图层属性对话框，图层[ tin ] 将根据指定的渲染方式进行渲染

l  执行[3D分析]工具栏中的命令[转换]>>[TIN转换到矢量]，指定各参数

l  得到多边形形图层：[ tinSlopef] ，它表示研究区内各类坡度的分布状况，结果是矢量格式，打开其属性表可以看到属性 [SlopeCode] 为 数值[1,2,3,4,5]

l  Eliminate合并破碎多边形:新建地图文档，加载TinSlopef, 打开TinSlopef的属性表，添加一个字段Area（类型为Double），通过[计算值]操作，计算各个多边形的面积：

l  选中高级，输入VBA代码到[Pre-Logic VBA Script Code],输入变量[dblArea]到[Area=] 下的输入框中。

l  执行菜单命令[选择]>>[通过属性选择]，查询”Area”<=10000 （平方米）的图斑

l  TIN 转换为坡向多边形:参照以上第（4）步，得到坡向多边形图层,得到的坡向多边形中属性AspectCode的数值（-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9）分别表示当前图斑的坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北)，其中1,9是相同的可以合并为1

2. DEM的应用

坡度：Slope

l  新建地图文档，加载TINGrid。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]>>[表面分析]>>[坡度],得到坡度栅格slope of TinGrid：

l  右键点击图层[Slope of tingrid]，执行[属性命令]，设置图层[符号]，重新调整坡度分级

以下计算剖面曲率：

l  执行菜单命令：[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]。按如下所示，指定各参数：

l  得到剖面曲率栅格：[Slope of Slope of tingrid]

坡向：Aspect

l  在上一步的基础上进行，关闭[Slope of tingrid]的显示。

l  执行菜单命令：[3D分析]>>[表面分析]>>[坡向]，指定各参数：得到坡向栅格：[Aspect of tingrid]

以下计算平面曲率:

l  执行菜单命令：[3D分析]>>[表面分析]>>[坡度]，按下图所示指定各参数：

l  生成平面曲率栅格：[Slope of Aspect of tingrid]

提取等高线

l  新建地图文档，加载DEM数据： [tingrid]。打开Arctoolbox，执行命令： [3D Analyst Tools]>>[ Raster Surface ]>> [ 等高线 ] ，生成等高线矢量图层：Contour_tingrid

计算地形表面的阴影图

l  在上一步基础上进行，打开[3D 分析]工具栏

l  执行菜单命令：[ 3D分析 ]>>[表面分析]>>[ 山影 ]，按下图所示指定各参数：

l  生成地表阴影栅格：[ Hillshade of tinGrid ]

DEM渲染：

l  如以下第2幅图所示，关闭除[tingrid] 和 [Hillshade of tingrid]以外所有图层的显示，并将[ tingrid ] 置于[ Hillshade of tirngrid] 之上，右击[ tingrid] 得 [ 属性 ]，在[图层属性]对话框中打开工具栏[效果]，如下图所示，设置栅格图层[tingrid]的透明度[40%]左右。

可视性分析

(1)通视性分析

l  在上一步的基础上进行，打开[ 3D分析] 工具栏，从工具栏选择[ 通视线 ](Line of sight)工具：

l  在出现的[ 通视线 ]Line of Sight对话框中输入[观察者偏移量] 和 [目标偏移量]

l  （2）可视区分析

l  在上一步基础上进行，在内容列表区[TOC]中关闭除 [tingrid] 之外图层，加载 [移动基站.shp]

l  在[3D 分析] 工具栏中，执行菜单命令:[3D 分析]>>[表面分析]>>[视域]，：生成可视区栅格：[ ViewShed of 移动基站 ]

地形剖面

l  在上一步基础上进行，打开 [ 3D分析 ] 工具栏，点击 [插入线] 工具，跟踪一条线段，这条线段可以从DEM:[TINGRID] 中得到高程值，

l  点击[ 创建剖面图 ] 按钮，得到上一步所生成的3D线段的剖面图