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干货分享|GIS地形(高程/坡度/坡向)分析攻略

2016-12-21 全国地研联

CAD文件—tin文件—dem文件—单因子分析—重分类—叠加分析


前期数据准备


1.Cad数据转换与导入






打开cad文件。由于导入gis的原始高程数据,一般为等高线或者等高点,所以先检查cad等高线是否具有标高信息(右键—特性)。





案例中,由于等高线具有标高值,所以可以直接导入使用。而地形图中大部分农田线型不具备标高值,如果只用等高线,分析范围内将确实大量数据。




而案例中,除了等高线,cad中仍有等高点高程数据源,所以,可以用湘源的“字转高程”将等高点文字转为多段线(图层孤立—字转高程)。




字转高程后,再对等高线和转换出来的等高点多段线(即DX-离散点图层)进行图层孤立,再拷贝到新的cad上,保存为原始地形数据文件。(文件名随意,这里用了dx.dwg)。

最后通过导入



多段线到gis中。


2.检查并修正高程数据

在生成tin文件之前,先检查cad文件高程数据是否有明显错误。右键选择cad图层,


打开属性表。双击elevation,观察是否存在离谱的数据。(就像高程为0,或者负值,或者1w这种明显的错误)。(或者用其他方法检查,或者你生成tin之后发现不对头,再返回来修改)

由于案例中等高线存在明显错误,




所以要对数据源进行修改。又由于,gis貌似不能对cad文件直接进行编辑(或者可以,我不会……),所以要先将cad文件在gis里面先转换成shape文件。




再打开editor,选择start edit。




通过属性表里的select by attributes,选出高程属性有问题的多段线,按DEL删除。将有问题的线都删除完毕后,点选editor里面的save edits,再点选stop editing。


Dem文件的生成



数据检查并修正完成后,通过3d analyst,生成tin文件。Height source里面,选Elevation(或者用其他具有高程数据的字段)。




据说tin文件运行速度较低,一般都要转成raster栅格文件,以提高运行速度(3d analyst—convert—tin toraster)。(Cell size为精度,理论上越小越精细,但要看你的原始数据精度)








栅格文件生成后,如果嫌太丑,可以双击图层,通过symbology进行修改。




单因子数据集生成



栅格文件转换完成后,大多数表面分析都是以它为源数据进行分析的,下面以坡度、坡向、地表起伏度为例。(其他地表分析如地表水文结构(用词可能不专业)、视域分析、缓冲区分析等其他表面分析请参阅老师的实验手册或者汤国安的《ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程》。)


 单因子分析

1.坡度、坡向

坡度、坡向及视域等分析都在spatial analyst—surface analyst工具栏里,该工具栏依次为生成等高线(这个可以在su里头配合地形工具用来建地形模)、坡度分析、坡向分析、山体阴影(一般用来当底图,叠在下面;不过貌似arcgis10.0里面,可以直接用)、视域分析、挖填方分析。



坡度和坡向基本点一下就可以出来了,如图。





2.地表起伏度

地表起伏度是指在一个指定的范围内(可以是圆的或者方的或者其他),地表最高点与最低点之差。由定义可以知道,我们可以通过做两个分析(一个是指定范围最大值,一个是最小值),再用他们的差来求得地表起伏度。




其中:field为执行计算的字段,sta……type为计算类型,这里我们选max……(懒得打了),neight……为指定范围的形状,下面数值为范围的大小。由此我们可以得到一张最大值的图。同理,我们可以得到另外一张最小的图。

最后,在通过栅格计算器( )做最大值与最小值之差。(栅格计算器功能强大,只要你想得到,基本都可以做得到,有编程基础的应该一看就懂。)(案例中max是最大值那张图的图名,min是最小值那张图的图名。)


然后就得到我们的地表起伏度。



可以看到,我们案例中场地地表起伏度最大84.12米,最小为0米。(0米不知道是不是计算有误……)。

最后,栅格计算器得到的栅格图为暂存图纸,需要通过make permanent来保存下来。


3.单因子分析重分类

由于我们之前分析出来的数据范围五花八门,所以我们要对之前的数据进行统一标准的重分类,已达到我们用以分析的目标。这里说明一下,这里对数据的划分标准以及后面叠加分析的权重比例是体现了,或者说隐藏了划分者的价值观的,具有一定的主观性。貌似一般式用专家法或者其他方法(请查阅相关文献……)来确定的,当然,你要拍脑顶决定也未尝不可……


回到主题,以坡度分析为例,双击图层,

你可以在窗口右边中间的位置看到这个东西,其中9表示分析结果分成了9等分(也可能是其他等分)。点击calssify进入数据分类窗口,如下:


在窗口右边下放,你可以看到这样的东西,
,配合之前的等分数量,在这里可以对各个等分标准进行修订,以达到你要的数据分类目标。

分类完成后,通过reclassify对slope栅格文件进行重分类。(也就是把之前的多少度多少度的数据形式,转换成分值,5 4 3 2 1,或者其他。)


重分类之后,得到新的栅格文件,


以此类推,将之前得到的表面分析都进行重分类,为叠加分析做准备。


叠加分析



叠加分析其实就是再用一次栅格计算器,对重分类的数据进行权重计算。由于本攻略只针对操作层面,具体的权重怎么赋,还是请参阅相关文献(如通过明智比较法等方法确定《风景区生态资源评价与生态规划研究——以武汉市青龙山地区为例》)。这里再说明一下,叠加分析得出的结果是没有物理意义的。



至此,关于建设适宜度分析的叠加图纸得到,如果觉得太丑,可以对重分类。




文件输出



当然,所有分析做完之后,必须的就是如何把文件导出到我们常用的文件格式,如jpg。这里,导出前建议对要导出的图层进行重命名,以方便导出。



进行页面设置之后,点击布局视窗。




在布局视图中调整图像大小。


insert有一些实用的工具,一点就可以了。


摆得差不多之后,就可以选择导出地图。



——————————

攻略完毕

希望有所帮助


资料来源:城市规划凤凰社

编辑:陈呈奕 付诗淇 杨芬

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