GIS柵格數(shù)據(jù)空間分析

1、地理信息系統(tǒng)課程實習(xí)地理信息系統(tǒng)課程實習(xí)精選pptGIS柵格數(shù)據(jù)空間分析-以地形分析為例 武漢大學(xué)測繪學(xué)院 精選ppt實習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容實習(xí)目標(biāo)：實習(xí)目標(biāo)：以地形分析為例，讓大家了解GIS柵格空間分析的基本內(nèi)容。實習(xí)內(nèi)容：實習(xí)內(nèi)容：（1）計算坡度Slope（2）計算坡向Aspect（3）計算山體陰影HillShade（4）創(chuàng)建等值線Contours（5）制作地形剖面圖（6）測量面積和體積（7）可視性分析精選ppt地形分析步驟實習(xí)步驟實習(xí)步驟（1）調(diào)用ArcToolBox。（2）3D Analyst Tools-Raster Surface-Aspect/Contour/Contor List/Cu

2、rvature/Cut file/Hillshade/Observaer Points/Slope/Viewshed精選ppt一、計算坡度一、計算坡度Slope地面上某點(diǎn)的坡度表示了地表在該點(diǎn)的傾斜程度坡度與坡向的計算通常在33的DEM柵格窗口（如圖）中進(jìn)行坡度有兩種表示方法：度或百分比精選ppt坡度的應(yīng)用非常廣泛，例如：根據(jù)坡度起伏變化，確定崩塌、泥石流區(qū)域或嚴(yán)重的土壤侵蝕區(qū)，作為災(zāi)害防治與水土保持工作的基礎(chǔ)。提取平坦區(qū)域，為大型商業(yè)中心或房屋建筑選址。坡度可在DEM或TIN的基礎(chǔ)上提取。坡度應(yīng)用坡度應(yīng)用精選ppt 根據(jù)DEM計算得到的坡度柵格精選ppt二、計算坡向二、計算坡向Aspect坡

3、向定義為坡面法線在水平面上的投影與正北方向的夾角。在ArcGIS中Aspect表示每個柵格與它相鄰的柵格之間沿坡面向下最陡的方向。在輸出的坡向數(shù)據(jù)中，坡向值有如下規(guī)定：正北方向為0度，正東方向為90度，以次類推。 精選ppt在一個區(qū)域內(nèi)提取所有朝南的坡面，為房地產(chǎn)建設(shè)選址提供最佳位置。計算研究區(qū)域內(nèi)的每一點(diǎn)的太陽光照量，從而測定每一點(diǎn)的生物量。坡向可在數(shù)字高程模型DEM或TIN數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提取。坡向應(yīng)用坡向應(yīng)用精選ppt基于DEM計算坡向分布圖，坡向柵格單元中的值表示當(dāng)前柵格相對正北方向的的坡向（從0-360變化）精選ppt三、計算山體陰影三、計算山體陰影HillShade分析或模擬地面的光照

4、情況，產(chǎn)生地形表面的陰影圖。Hillshade 可測定研究區(qū)域中給定位置的太陽光強(qiáng)度和光照時間，并且對實際地面進(jìn)行逼真的立體顯示，增強(qiáng)地面的起伏感。要計算山影，需要給定太陽方位角和太陽高度角 精選ppt山體陰影的應(yīng)用有：山體陰影的應(yīng)用有： 對地形起伏進(jìn)行生動的表示，從而顯示不同土地利用類型在地形上的分布情況。 研究陽光的照射位置與公路上發(fā)生的車禍?zhǔn)录l(fā)生率之間的相關(guān)性。 分析農(nóng)作物與太陽光照的關(guān)系山體陰影應(yīng)用山體陰影應(yīng)用精選ppt根據(jù)DEM計算得到的山影圖精選ppt注意事項注意事項Create a hillshade or slope using data in Geographic coor

5、dinatesSummary:When performing a hillshade or slope function in ArcGIS, the Z units are presumed to be the same as the horizontal (x,y) units. When working with data in geographic coordinates, this is a problem because the linear distance of a degree of latitude varies. In some cases, a value of 0.0

6、0003 was suggested as the Z factor to account for the actual Z unit in meters. While that value can still be used, this article presents a more accurate method of determining the Z factor when the Z units are in meters.Procedure:The following procedure assumes the Z units of the raster being used to

7、 generate the hillshade or slope are meters. If the Z units of the data being used is feet, first use the raster calculator to multiply the raster by the conversion factor 0.3048, so that the z units are meters.(1)Determine what the middle latitude of the area of interest is. (2)Convert that degree

8、value to radians. 1 degree = 0.0174532925 radians (3)Use the value in radians in the following equation:Z factor = 1.0 / (113200 * cos() (4)Use this calculated Z factor in the hillshade or slope tool. 精選ppt四、創(chuàng)建等值線四、創(chuàng)建等值線Contours在ArcGIS中Contours功能生成一個新的矢量圖層，每條線表示了具有相同高度、數(shù)量或者濃度的連續(xù)的位置的集合。生成的等值線經(jīng)過平滑處理，真

9、實地再現(xiàn)了表面等值線。有三種方法：（1）將DEM或Tin生成為線要素矢量主題（2）創(chuàng)建一個新的線主題 ，并從Dem主題或Tin中提取等值線，提取的等值線成為新主題中的要素（3）提取單條等值線精選ppt五、制作地形剖面圖五、制作地形剖面圖在工程方面(如在公路、鐵路、管線等的設(shè)計過程中)，常常需要制作剖面圖。剖面圖的制作是以DEM數(shù)據(jù)(GRID數(shù)據(jù))或TIN數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的 基于DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行“線插值” ，得到一條具有高程值的線段計算具有高程值的線段的剖面圖精選ppt精選ppt六、測量表面面積和體積六、測量表面面積和體積使用三維分析可以測量表面面積和體積，同時還可以測量兩個表面之間容積的差異-進(jìn)行開挖

10、、填埋分析。表面面積是沿表面的曲面進(jìn)行測量，計算出的面積總要大于二維平面測量的面積。體積是計算TIN表面和某一指定高程所在的水平面之間的立體空間，可以是平面之上的，也可以是平面之下的。測量體積，在實際應(yīng)用中一般用來計算土石方量 精選ppt給定一條等高線，計算其上或以下的的表面面積和體積精選ppt挖填分析 通過分析比較兩個表面模型前后的變化，還可以計算填埋及挖掘土石方量。精選ppt精選ppt精選ppt可視性分析實質(zhì)上屬于對地形進(jìn)行最優(yōu)化處理的范疇。例如：設(shè)置雷達(dá)站、電視臺的發(fā)射站、道路選擇、航海導(dǎo)航等、移動電話基站選址，在軍事上如布設(shè)陣地（炮兵陣地、電子對抗陣地）、設(shè)置觀察哨所、鋪架通信線路等。主要的兩可視性分析： 通視性分析Line of sight，通過此功能可以顯示兩點(diǎn)之間的通視情況，從而判斷從一個觀察點(diǎn)是否可以看到目標(biāo)物，回答了“從這里我可以看到哪個目標(biāo)？” 。 可視域分析Viewshed Analysis，確定了從一個或多個觀察點(diǎn)可以觀