ArcGIS进行视域分析及地形图制作

 问题说明

开发商要在本区域建造观景亭，希望在观景亭上能看到优美的景色。根据提供的数据，完成以下要求。

一、 数据说明（见“题目3”文件夹）

1. DEM.tif：研究区域的数据高程模型数据。

2. 观察点.shp：需要建造观景亭的位置。

3. 山峰点.shp：山峰所在位置。

二、 要求

分析（50分）

1. 应用观察点进行可视性分析：

1) 可以被A，B两个观察点看到，但不能被C点看到的区域是哪些？请单独提取出来。（5分）

2) 可以同时被三个观察点观察到的区域是哪些？请单独提取出来形成一份数据，并计算其总面积。（5分）

2. 根据DEM数据生成等高线，并应用所有数据制图。

1. 将等高线分为首曲线和计曲线，首曲线线宽稍细，计曲线线宽稍粗；（10分）

2. 地图上对等高线添加高程信息，首曲线字号稍小，计曲线字号稍大；（5分）

3. 在视觉上断开高程处的等高线，达到以下效果。（10分）

4. 山峰显示文字为上方山峰名称，下方为山峰高程。（5分）

5. 进行排版出图，添加图名，高程图例，比例尺，指北针等地图元素，并导出为PDF格式。（10分）

三、 数据提交

1. 所有最终结果数据，包括观察点可见区域分析结果，制图结果。

2. 步骤：包含数据处理的所有步骤的文档，尽可能附图说明；

3. 技术文档：应包括解题思路、解题过程说明和结果等内容。解题过程说明中，请尽可能附图说明；

4. 成果数据、文档放置在一个文件夹内，以小组编号命名，放置在一台电脑的D:\GISContest\3目录下，并在桌面生成一个快捷方式。

3可见性分析思路

1、首先【按属性选择】相应观察点，并使用【视域】工具得到各自观察点的视域；

2、使用【栅格计算器】，分别得到题目中所要求的区域；并使用【栅格转面】，将所得结果转换为矢量面数据；

3、使用【导出数据】将满足要求的区域单独提取出来，并对相应字段使用【统计】功能计算相应区域总面积；

4、使用【等值线】工具提取DEM数据的等高线，并按照要求对等高线进行分级显示；

5、使用【标注】功能分别为首曲线、计曲线、山峰按照要求进行标注；

6、进行数据制图，并【导出地图】至pdf格式。

4可见性分析及地形图制作步骤

4.1 可视性分析

1、A、B视域分析

（1）A、B观察点选择。选择数据，右键点击【打开属性表】，选择【按属性查询】，输入公式“ '点编号'<>'C' ”，点击确定。具体设置如图4.1.1所示。

图4.1.1 按属性选择A、B观察点具体设置

（2）观察点A、B视域分析。选择【ArcToolbox】【3D Analyst工具】【可见性】【视域】，具体参数设置如图4.1.2所示，视域分析结果如图4.1.3所示。

图4.1.2 视域分析具体参数设置

 

图4.1.3 观察点A、B视域分析结果

2、C视域分析

（1）C观察点选择。选择数据，右键点击【打开属性表】，选择【按属性选择】，输入公式“ '点编号'='C' ”，具体设置如图4.1.4所示。

图4.1.4 按属性选择C观察点具体设置

（2）观察点C视域分析。选择【ArcToolbox】【3D Analyst工具】【可见性】【视域】，视域分析结果如图4.1.5所示。

 

图4.1.5 观察点C视域分析结果

3、提取“可以被A，B两个观察点看到，但不能被C点看到”的区域

（1）选择【ArcToolbox】【Spatial Analyst工具】【地图代数】【栅格计算器】，输入公式“ "Viewshe_tif1"-"Viewshe_tif2" ”，具体设置如图4.1.6所示，提取结果如图4.1.7所示。根据结果图可知，数值为1的蓝色区域和数据值为2的红色区域，为“可以被A，B两个观察点看到，但不能被C点看到的区域”。

图4.1.6 栅格计算器参数设置

 

图4.1.7可以被A，B两个观察点看到，但不能被C点看到的区域

（2）选择【ArcToolbox】【转换工具】【由栅格转出】【栅格转面】，将上述区域转为矢量面，具体设置如图4.1.8所示，转换结果如图4.1.9所示。

图4.1.8 栅格转面参数设置

图4.1.9 栅格转面结果

（3）选择该转换的矢量面数据，右键点击【打开属性表】，选择【按属性选择】，输入公式“gridcode>0”，具体设置如图4.1.10所示，选择结果如图4.1.11所示。

图4.1.10 按属性选择参数设置

图4.1.11 按属性选择结果

（4）单独提取该部分区域。选择数据，右键选择【数据】【导出数据】，具体设置如图4.1.12所示，单独提取的该部分区域结果如图4.1.13所示。

  

图4.1.12 导出数据参数设置                   图4.1.13 导出数据结果

4、提取“可以同时被三个观察点观察到”的区域

方法一（使用栅格计算器）：

（1）选择【ArcToolbox】【Spatial Analyst工具】【地图代数】【栅格计算器】，输入公式“ "Viewshe_tif1"+"Viewshe_tif2" ”，具体设置如图4.1.14所示，提取结果如图4.1.15所示。根据结果图可知，数值为3的红色区域为“可以同时被三个观察点观察到”的区域。

4.1.14 栅格计算器参数设置

4.1.15 可以同时被三个观察点观察到的区域

方法二（使用视域分析）：两种方法任选其一即可

选择【ArcToolbox】【3D Analyst工具】【可见性】【视域】，具体设置如图4.1.14所示，提取结果如图4.1.15所示，其中高亮部分即为同时被三个观察点观察到的区域。

4.1.14 视域分析具体设置

4.1.15可以同时被三个观察点观察到的区域

（2）选择【ArcToolbox】【转换工具】【由栅格转出】【栅格转面】，具体设置如图4.1.16所示，转换结果如图4.1.17所示。

图4.1.16 栅格转面具体设置

图4.1.17 转换结果

（3）选择该转换的矢量面数据，右键点击【打开属性表】，选择【按属性选择】，输入公式“gridcode=3”，具体设置如图4.1.18所示。

图4.1.18 按属性选择具体设置

（4）【导出数据】，单独提取该部分区域。选择数据，右键选择【数据】【导出数据】，具体设置如图4.1.19所示，单独提取的该部分区域结果如图4.1.20所示。

          

图4.1.19 导出数据具体设置                   图4.1.20 单独提取结果

（5）计算该区域总面积。选择该区域数据，右键点击【打开属性表】，选择“Shape_Area”属性字段，右键选择【统计】，即可完成总面积的统计，统计结果如图4.1.21所示。

图4.1.21该区域总面积结果

4.2 生成等高线

1、等高线生成。选择【ArcToolbox】【3D Analyst工具】【栅格表面】【等值线】，为DEM数据提取等高线，具体设置如图4.2.1所示，等高线结果如图4.2.2所示。

图4.2.1 等值线参数设置

图4.2.2 等高线结果

2、等高线分级

（1）对等高线数据栅格转线，变为矢量数据；

（2）选择等高线数据，右键点击【打开属性表】，选择【添加字段】“level”，具体设置如图4.2.3所示；

图4.2.3 添加字段参数设置

（3）得到首曲线和计曲线。在“level”字段上，右键选择【字段计算器】，输入公式如图4.2.4所示。level为0的为首曲线，“level”为1、2、3的为计曲线。

图4.2.4 字段计算器具体设置

3、等高线标注

（1）选择等高线数据，右键点击【属性】，选择【标注】，勾选“标注此图层中的要素”前的复选框，同时设置【方法】为“定义要素类并且为每个类加不同的标注”，具体参数设置如图4.2.5所示。

图4.2.5 标注参数设置

（2）首曲线标注。选择【添加】，添加“level0”类，如图4.2.6所示；单击【表达式】，在【表达式】对话框中输入公式“ level=0 ”，具体设置如图4.2.7所示；设置放置属性、符号等其他设置如图4.2.3.8所示。

图4.2.6 添加“level0”类

   

图4.2.7 表达式设置                     图4.2.8 放置属性设置

图4.2.8 文本符号设置

图4.2.8 最终符号设置结果

（3）计曲线标注。选择【添加】，添加“level1”类；单击【表达式】，在【表达式】对话框中输入公式“ level=0 ”；设置放置属性为“等值线放置”，如图4.2.3.9所示。

图4.2.9 放置属性设置

（4）显示标注。选择【属性】对话框中的【符号系统】，选择【唯一值】，设置如图4.2.10所示。

图4.2.10 符号系统设置

4、山峰标注。在山峰图层上右键单击【属性】，选择【标注】，表达式设置为“ "<UND>" & [名称]  & "</UND>" & vbNewLine & [Height] ”，解析程序为VBScript，设置如图4.2.11所示，标注结果为4.2.12所示。

      

图4.2.11 表达式设置                    图4.2.12 山峰标注结果

4.3 数据制图

（1）切换至【布局视图】，选择【插入】，根据要求插入标题、指北针、图例、比例尺，最终地形图如图4.2.13所示；

图4.2.13 地形图

（2）导出地图至pdf格式。选择【文件】【导出地图】，设置如图4.2.14所示。

图4.2.14 导出地图设置

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