ArcGis综合运用实践

准备工作

环境：windows 10 home
软件：Arcgis 10.5
数据：
（1）新乡市矢量边界
（2）包含新乡及周边的dem高程数据
（3）新乡市多波段合成遥感数据

在进行综合实验之前先总结一下小实验都做过哪些内容。

小实验内容总结：

实验四：
（1）dem数据掩膜提取
（2）投影转换
（3）矢量数据选择提取
实验五：
（1）专题图表达
实验七
（1）居住适宜性分析
（2）最短路径分析
实验八：
（1）学校选址适宜性分析
（2）最佳路径分析
（3）熊猫分布密度分析（插值）
（4）GDP区域分布图（插值）
（5）山顶点提取
实验九：
（1）地形指标提取（坡度、坡度变率、地形起伏度、地面粗糙度）
（2）地形特征信息提取（正负地形、山脊线、山谷线 -栅格提取）
（3）三维表面创建
（4）污物蓄水层分布可视化
（5）模拟飞行
（6）爆炸影响分析
实验十：
（1）克里金方法内插生成高程曲面
实验十一：
（1）地形提取（水文分析方法提取-山脊线、山谷线、正负地形）
（2）鞍部提取
（3）沟壑网络提取及沟壑密度计算

综合实验目标：

（1）制作山体阴影晕渲图
（2）提取山脊线
（3）提取山谷线
（4）创建研究区三维表面（TIN）
（5）在三维表面上显示山脊线、山谷线
（6）制作三维场景飞行动画

计划拓展：
（1）鞍部提取
（2）沟壑网络提取

准备工作：dem数据掩模提取

dem属于栅格数据，常常是长宽相同的正方形形状，想要准确的提取研究区dem数据首先进行掩膜提取。

在arcgis软件中打开dem数据和研究区边界栅格数据

实用掩模提取工具

设置输入的dem，按照矢量数据提取，生成结果如下：

任务一、晕渲图制作

首先，使用arcgis山体阴影制作工具制作山体阴影

生成山体阴影后，改变其透明度为60%，放在dem数据上层，再将dem数据配色修改为如下色块：

最终叠置生成山体晕渲图。

任务二、提取山脊线

在这里采用水文分析中的方法进行山脊线提取。

1）正负地形的提取。

（1）使用arcgis领域分析→焦点统计工具，利用领域分析方法以11*11的的窗口计算平均值。

（2）使用地图代数→栅格计算器。使用上一步进行过领域分析后的数据同源dem数据做减法运算

（3）重分类。使用重分类→重分类工具，首先分类给大于“1”的数据赋值“1”其余“0”，得出正地形；再给小于“1”的数据赋值“1”
其余“0” ，得到负地形。得出的二值化数据如下图。

2）山脊线提取

（1）洼地填充。首先处理洼地数据，避免流域分析过程中将洼地误提取为河流导致关系错误。使用space analyse工具→水文分析→填洼，输入原始dem数据，输出填洼后的dem数据。

（2）水流流向计算。使用水文分析→流向，对去洼地后的数据进行流向分析。

（3）汇流流量计算。使用水流分析→流量，分析水流汇流流量。

（4）汇流流量为零值提取。使用地图代数→栅格计算器，计算汇流流量图层==0的数据。

（5）进一步提取。会发现提取出来的线很多不是山脊线，此时需要进行一次处理，将求出的内容进行一次领域分析，使用3*3领域分析，求均值，使数据变得平滑。

（6）制作等值线。使用表面分析→等值线，制作50、100、200三种等值线，作为下一步提取山脊线的依据。

（7）提取山脊线。进入上一步数据的属性，打开山体阴影作为底图，配合山体阴影和等值线对数据进行重分类。结合直方图，发现在0.5附近出现了断点，因此选择在这个部分取值。

再结合晕渲图及等高线图，选择最终的中断值为0.546496469。

（8）重分类，根据中断值提取山脊线所在位置。使用重分类→重分类，将接近1的部分赋值1，其余为0。

（9）得到山脊线。将重分类后的结果和正地形相乘，去除错误山脊线。再将结果重分类，将属性不为“1”的值赋为“NO DATA”，得到山脊线。

任务三、提取山谷线

山谷线的提取方法同山脊线，只是对反地形（即使用一个足够大的值减去dem得到反地形，再求得山脊线，即正地形的山谷线）。
提过过程中的几个部分如图所示。

中断点

根据如图所示的直方图和等高线及晕渲图，选择中断值为：0.751669156

再进行重分类、将结果和负地形相乘，去除错误山谷线，然后将数据重分类，将赋值为1的值提取出来，就得到了山谷线。

任务四、创建研究区三维表面

1）打开软件ArcScna

2）加载50米等高线数据

3）创建区域TIN表面
（1）打开工具箱 3D ANALYSE→TIN管理→创建TIN
（2）输入等高线数据，选择软边，生成TIN

此时显示效果不够明显，可以右键tin数据选择属性，进入对高程夸张显示，在下图位置设置夸大倍率。

最终显示效果如图所示：

还可以对数据显示符号进行重分类，将分类个数选择为32，显示效果更为精细。