ArcGIS 3D建模：DEM驱动的山影图与TIN应用详解

在ArcGIS 3D建模中，根据数字高程模型(DEM)计算山影图是一项重要的地形分析技术。DEM是一种数字地图数据，它提供了地表起伏的精确信息，通过GIS软件如ArcGIS 10，我们可以进行深度的地形处理和可视化。以下步骤和知识点详述了如何利用这些工具进行操作： 1. 创建TIN (地形镶嵌面)：首先，从矢量数据出发，包括高程点、等高线和边界线，这些是构建TIN的基础。高程点提供海拔信息，等高线用于描绘地形的连续变化，边界线则是限制TIN扩展的范围。在ArcGIS中，用户需要指定每个图层的高度源，即数据中包含高度的字段，例如“Shape”字段中的Z值。不同的图层类型（高程点、等高线、多边形）对应不同的构建方式，如高程点作为散点(Masspoints)、等高线可选择Masspoints、HardBreaklines或SoftBreaklines等。 2. TIN的构造特性：在构建过程中，线和面特征被分类为硬(Hard)或软(Soft)，硬特征代表陡峭变化，如道路，而软特征则表示平滑过渡，如山脊线。TIN图层不仅可以显示节点、边、面等几何特性，还能展示坡度和坡向，以及利用TINtoSlope工具进一步生成坡度和坡向数据。 3. 山影图的显示：默认情况下，TIN会同时显示高程和山影效果，提供直观的地表起伏及阴影视觉。通过调整设置，可以单独或组合显示这些特性，帮助分析者更好地理解地形地貌。 4. 破碎多边形合并：在DEM表面分析中，可能遇到破碎的多边形，这时可以通过消除功能(Eliminate)将相邻且面积较大或具有最长公共边的多边形合并，减少冗余信息，提高分析精度。 5. DEM表面分析的进一步操作：除了计算坡度和坡向外，DEM数据还可用于生成栅格数据，以便于进行更深入的地理空间分析，如流域分析、土壤侵蚀预测等。 ArcGIS 3D中的DEM分析能力为地形建模和可视化提供了强大的工具，通过合理的数据处理和分析，可以揭示出复杂的地表特征，从而支持各种土地管理和规划决策。