DEM实验解析.doc

《GIS原理与应用》 实 验 报 告 课程代码(0341552) 姓 名 XXX 学 号XXX 指导教师 XXX 目 录 实验一 1 第一部分 实验目的 1 1.1实验背景 1 1.2通过本次实习需要掌握的内容 1 1.3实习的具体内容 1 第二部分 实验流程 2 2.1 实验工具 2 2.11实习环境 2 2.2 实验内容 2 第三部分 实验总结 6 3.1 实验完成任务 6 3.2实验小结 12 实验二 14 第一部分 实验目的 14 1.1实验背景 14 1.2通过本次实习需要掌握的内容 16 1.3实习的具体内容 16 第二部分 实验流程 16 2.1 实验工具 16 2.2 实验内容 16 第三部分 实验总结 18 3.1 实验完成任务 18 3.2实验小结 24 实验三 25 第一部分 实验目的 25 1.1实验背景 25 第二部分 实验流程 26 2.1 实验工具 26 2.2 实验内容 26 第三部分 实验总结 28 3.1 实验完成任务 28 3.2实验小结 31 实验四 32 第一部分 实验目的 32 1.1实验背景 32 1.2通过本次实习需要掌握的内容 32 1.3实习的具体内容 32 第二部分 实验流程 32 2.1 实验工具 32 2.2 实验内容 33 第三部分 实验总结 35 3.1 实验完成任务 35 3.2实验小结 38 实验五 39 第一部分 实验目的 39 1.1实验背景 39 1.2通过本次实习需要掌握的内容 39 1.3实习的具体内容 39 第二部分 实验流程 40 2.1 实验工具 40 2.2 实验内容 40 第三部分 实验总结 41 3.1 实验完成任务 41 3.2实验小结 44 实验一 —地形指标的提取 第一部分 实验目的 1.1实验背景 地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。地形特征制约着地表物质和能量的再分配，影响着土壤与植被的形成和发育过程，影响着土地利用的方式和水土流失的强度，也影响着城市规划中工农业生产布局的各个方面。地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成。 1.2通过本次实习需要掌握的内容 使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解。熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。 1.3实习的具体内容 采用给定的DEM(本次实验采用的数据为自己在地理信息网上下载）数据提取得出该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。 第二部分 实验流程 2.1 实验工具 2.11实习环境 （1）软件 ① GOHST WIN7 SP1 32位操作系统； ② 地理信息系统软件ArcGIS10.1； （2）硬件 安装了ARCGIS的计算机 2.12实习资料 河南新县90m分辨率DEM图。 2.2 实验内容 实验步骤 2.21 坡度变率 地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。即坡度之坡度（Slope of Slope, 简称SOS）。坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。 坡度变率在一定程度上可以很好反映剖面曲率信息，其提取方法如下： 激活DEM主题，选择Spatial Analysis － Surface Analysis － Slope命令，提取DEM主题的坡度，得到主题Slope of DEM； 激活主题Slope of DEM，再对其用上述的方法提取坡度，得到DEM主题坡度的坡度，即坡度变率主题。 2.22 坡向变率 地面坡向变率，是指在地表的坡向提取基础之上，进行对坡向变化率值的二次提取，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect, SOA）。它可以很好的反映等高线弯曲程度。 地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。值得注意的是：SOA在提取过程中在不同的坡面上将会有误差的产生，即在坡面的南北两侧，北面坡由于坡向算法将会有误差产生，所以要对北坡的SOA结果进行纠正，因为从理论上讲SOA在地表北坡上将产生误差，北坡上坡向值范围为0—90°和270°—360°，在正北方向附近，15°和345°之间坡向差值只是30°，而在计算中却是差了330°（如图4所示），所以要将北坡地区的坡向变率误差进行纠正，具体的操作