1、數字地面模型實習一1、不規則三角網建模根據給定等高線，采用不同方法（至少兩種）生成不規則三角網模型，比較各模型異同點，要求給出文字描述。(1)“高程點/線三角化”方法建立不規則三角網(2)“快速生成三角剖分網”方法建立不規則三角網抽稀系數1.25兩種方法建出的不規則三角網基本上是一樣的，只不過建立的方式不同。一是直接用等高線建立不規則三角網，二是先在等高線上根據抽稀系數來提取特征點，然后再根據特征點建立三角網，三角網跟點的分布密度有關，而點的分布密度取決于抽稀系數，抽稀系數為1.25時剛好跟方法一建成的三角網相同。2、選擇區域進行局部修正從上述三角網中選擇一個模型，劃定一定區域，添加特征點、線

2、信息，修正區域中所有不符合地形特征的三角網。修正后的三角網需要滿足以下條件：1）、等高線外輪廓以外沒有三角網；2）、三角網中不存在平高三角形；3）、三角網不能橫跨山脊或山谷線；（1）使用空洞點特征線生成三角網滿足條件一（2）三角網修正人為添加山脊線，可以發現建網時，在山脊線上提取了三角網的頂點，消除了三角網穿越山脊線的情況，滿足條件三人為添加山頂點作為特征點，然后構建三角網。發現添加的山頂點成為了三角網中的頂點，消除了山頂的平高三角形。滿足條件二。3、規則網構建根據給定等高線，采用不同方法（至少四種）生成規則網模型，比較各模型的異同點，要求給出文字描述。（1）“高程點/線柵格化”方法建立規則網

3、；（2）“等值線高程柵格化方法” 建立規則網；（3）“距離冪函數反比加權”方法建立規則網（4）“Kring 泛克立格” 方法建立規則網。上述四種模型根據建模時使用特征點還是特征線可以分為兩類，（1）（2）方法使用等高線建立規則網分為一類；（3）（4）方法使用特征點建立規則網分為一類。高程點/線柵格化和等值線高程柵格化方法對比，前者建立的規則網在等高線邊緣處過度比較平滑，而后者雖然過度不平滑，但是可以較好的顯現出原始等高線數據的輪廓。距離冪函數反比加權和Kring 泛克立格對比，前者建立的規則網不能顯現出原始等高線的邊界輪廓，后者雖然比前者稍微好一點，但是跟第一類的相比，還是很不足。但是，這兩者

4、在等高線區域邊緣過度還是很平滑，比第一類好了很多。目視判斷只能判別出一些很淺顯的東西，要真正判斷建立的規則網模型好壞，需要取得實地DEM來比較。4、模型內插在等高線區域內選擇一個高程點，內插計算該點在上述生成的所有數據模型的高程值，按照如下列表給出高程結果。坐標點X：391868 Y：3261696模型建立方法高程值高程點/線柵格化213.910540151926等值線高程柵格化214.124562190239距離冪函數反比加權212.251372542467Kring 泛克立格213.865676201864數字地面模型實習二1、區域地形特征分析統計并查看地形數據的基本信息，記錄其地理范圍、

5、高程的最大最小值、平均值以及高程分布直方圖。通過地形因子計算，結合坡度坡向的地理意義，分析該區域的地形特征，給出分析思路和分析結果。由坡度圖可以發現該地以丘陵地形為主，由坡向圖可以發現東西方向坡偏多，偏南坡較少。Sos，反映剖面的曲率信息Soa，反映等高線的彎曲程度地形起伏度反應一定區域內，最高點海拔高度與最低點海拔高度的差值。這里選擇的是11*11的窗口。發現高程差比較大的區域都在疑似河網區域附近，所以這里很有可能是山谷地區，而且中間有一些黑色區域，代表幾乎沒有高程差，而且在疑似山谷區域附近，所以可能是大表面積的河流區域。地面粗糙度表示地球表面積和投影面積的比值。通過與地形起伏度的比較發現，

6、地形起伏度較大的區域，地面粗糙度也較大。2、山頂點提取使用軟件中的鄰域分析功能，選擇不同的鄰域提取山頂點，制作鄰域面積與山頂點個數的關系圖，其中橫軸為鄰域面積，縱軸為山頂點個數。選擇不同等高距生成等高線，通過等高線和山頂點的疊加顯示，簡要分析不同鄰域范圍下生成的山頂點與不同等高距下等高線的吻合情況。焦點統計最大值設置鄰域，柵格計算器，max-dem=0，重分類0值為NoData，柵格轉點。縱坐標為山頂點個數，橫坐標為領域面積（1） 10等高距等高線與3*3領域范圍生成山頂點的匹配情況可以發現吻合情況并不是很好，有很多等高線上不是山頂點的點也被提取了出來。（2） 10等高距等高線與11*11領域

7、范圍生成山頂點的匹配情況可以發現吻合的很好，基本上所有提取到的山頂點，在等高線上也是山頂點的位置。（3） 30等高距等高線與3*3領域范圍生成山頂點的匹配情況與10等高距的等高線相比，位置正確的山頂點明顯變多了。綜上得出結論，等高距越大，生成的等高線與領域分析提取的山頂點，吻合程度越高。同理，領域分析的范圍設置的越大，提取到的山頂點與等高線上山頂點的位置吻合程度越高。3、可視分析選擇2中的一組山頂點，使用軟件的可視域分析功能，計算其在區域內的聯合可視范圍。使用11*11鄰域生成的山頂點計算聯合可視域，綠色為可見，紅色為不可見。在如此多的山頂點上觀察還是有很多不可見區域，這些不可見區域多是山谷附

8、近，被山體遮擋。4、水文分析自行設置參數，通過軟件中水文分析功能，提取主干河流。方案一：提取山谷線作為河流加載原始DEM，計算反地形，流向，流量，流量零值提取，零值光滑處理，DEM等值線和暈渲圖，重分類（越接近于1越可能是山谷）這里設閾值為0.66418，重分類（0,1），與負地形相乘，重分類（nodata，1）。從上圖可以看到，如果簡單的用山谷線作為提取到的主干河流，河流的主干部分并不連續，而且支干部分顯得過于破碎，與實際的河流情況很不相符，后期需要很大的處理工作，很不方便。方案二：流量閾值提取填充洼地，計算流向，計算流量，設置流量閾值重分類，柵格轉矢量。、流量閾值大提取的河流支流少，且更趨

9、向于主流。相反的，流量閾值越小，越能提取河流的一些“細枝末節”，越詳細。通過不斷調整閾值，最終提取河流，此時設置閾值為1000。5、選址分析選擇位于可視范圍內、距離主干河流較近且最接近于平地的區域中面積最大的區域。假定這次選址是為學校選址。（1） 可視范圍內利用11×11鄰域生成的山頂點計算得到的可視域，學校出于安全性考慮需要在可視范圍內，所以把可見區域值設為10，不可見區域設為-100。（2） 最接近于平地坡度越小越接近于平地，所以將坡度分為10個等級，坡度最小的為10，最大的為1。（3） 位于主干河流附近第4步水文分析得到的河流是矢量格式，沒有河流的寬度信息，而真實的河流是有寬度

10、的，學校肯定不能建在河流里，所以學校建址區域不能離線狀河流太近，這里假設河流的寬度為30m，并且線狀河流代表真實河流的中心線。建立以提取到的河網為基礎的多環緩沖區。緩沖區大小為15，圓環數目為20.再將建立的緩沖區轉為柵格，值字段選擇DISTANCE，柵格大小與原始的DEM相同為25.轉為柵格之后再進行重分類，對于不能建造的河流區域即距離15之內的設為-100，然后每隔30取一個等級，從大到小為10個等級，最大為10，最小為1.圖為主干河流附近的選址區域。分為10個等級（河流所在區域除外）。（4） 適宜區域選取至此，在可視范圍之內、地勢平坦、位于主干河流較近都已經得出每個柵格代表的值。權重的設

11、置，地勢的平坦與否對建筑的影響最大，所以附以權重0.5；水是生命之源，同樣也很重要，所以賦以權重0.4；剩下0.1賦給可視范圍。選擇最終計算9.5以上的作為適宜區。并將其重分類，柵格轉矢量后，計算面積。出于實際考慮，學校選址盡量選擇面積足夠大且盡量是一整塊，不要彎彎曲曲的地方，所以選擇面積大于50000小于100000的區域。圖中黃色區域為所選適宜建址區域。6、土方量計算將5中的結果區域填充為原始地形的高程平均值，分別制作填挖前和填挖后的柵格數據，使用軟件的土方計算功能，計算其填挖的土方量信息。（1） 填挖前柵格（2） 填挖后柵格填挖后高程為238.872填挖方凈收益為負，共計-1447999

12、52.888489m3。需要使用144799952.888489m3材料。總結通過這次上機實習，熟悉了使用MAPGIS建立規則網和不規則網、進行不規則三角網的修正以及使用ArcGIS進行地形分析。期間有很多不懂的地方，通過跟同學討論分析，解決了很多問題，同時也鞏固了上課學的知識，做到了活學活用。但是，還是有很多地方需要改進。比如說水文分析部分，雖然根據流量閾值選出了一些河網，但是實際情況每個柵格格網自身的流量并不相同，不會都為1。這樣選取會漏掉一些河流，而把閾值設小又會增加一些“假河流”。而且如果下雨，河流數量也肯定會增加，選取的河流應該要包括潛在河流。再說選址分析部分，對于“距離主干河流較近”這一條件，不同的需求也有不同的方法，如果是學校選址，就不能在河流上；如果是橋梁選