數(shù)字高程模型(新版)(編輯修改稿)
2025-05-29 08:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 積計(jì)算公式 具體的計(jì)算公式為 : 式中， Di 表示第 i 對三角形兩頂點(diǎn)間的曲面距離， S 表示三角形的表面積， P 表面三角形的周長的一半 投影面積計(jì)算 投影面積指的是任意多邊形在水平面上投影的面積，可直接采用海倫公式進(jìn)行計(jì)算，一種簡單的方法是根據(jù)梯形法則，如一個(gè)多邊形由順序排列的 N 個(gè)點(diǎn) (xi, yi, i = 1,…, N )組成，并且第 N 點(diǎn)與第 1 點(diǎn)相同，則水平投影面積計(jì)算公式如下，如果多邊形頂點(diǎn)按順時(shí)針方向排列，則計(jì)算的面積值為負(fù)，否則為正。 1地表粗糙度 ?反映某一面積單元內(nèi)地勢伏變化的復(fù)雜程度 ?格點(diǎn)面元的粗糙度（ roughness）指格點(diǎn)面元所對應(yīng)的 DEM 上表面積與其水平投影面積之比 ,記為CZ: ?CZ = S 表面積 /S 投影面積 ?當(dāng) CZ = 1 時(shí) ,粗糙度最小，格點(diǎn)面元的實(shí)際表面即為水平面 。 1體積計(jì)算 DEM 的體積可由四棱柱和三棱柱的體積進(jìn)行累加得到，四棱柱上表面可用拋物雙曲面擬合，三棱柱上表面可用斜平面擬合，下表面均為水平面或參考平面，計(jì)算公式分別為 : 其中 S3 與 S4 分別是三棱柱與四棱柱的底面積 體積計(jì)算的 ARCGIS命令 VOLUMEtin{basevalue}{outinfofile}{zfactor} 輸出結(jié)果： ? NAME WIDTH OUTPUT TYPE ? TIN 32 32 C ? ZMIN 4 12 F 3 ? ZMAX 4 12 F 3 ? DATUM 4 12 F 3 ? AREA 8 18 F 5 planimetric平面面積 ? VOLUME 8 18 F 5 ? UNITS 32 32 C ? ZUNITS 32 32 C ? ZFACTOR 4 12 F 3 空間數(shù)據(jù)模型 ArcMap下的步驟 1. 選擇輸入表面（ Input Surface）； 2. 設(shè)定參考平面的高程值； 3. 選擇計(jì)算參考平面之上的體積還是之下的體積； 4. 設(shè)置高程轉(zhuǎn)換系數(shù)，將高程坐標(biāo)單位轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)單位（可選）； 5. 根據(jù)需要，可選擇Save/append statistics to text file 復(fù)選框，將計(jì)算結(jié)果保存到指定名稱的文本文件中； 6. 進(jìn)行運(yùn)算（點(diǎn)擊 Calsulate statistics按鈕），結(jié)果將顯示在按鈕之下，同時(shí)寫入上步所指定的文本文件中。 7. 如有需要，可重新設(shè)置參數(shù)，然后重新計(jì)算。 1挖方填方計(jì)算 通過對兩個(gè)輸入曲面進(jìn)行對比，計(jì)算出挖方區(qū)域和填方區(qū)域 CUTFILLbeforelattice afterlattice outlattice outcover {zfactor} 計(jì)算流程 1山體陰影 ? HILLSHADE in_lattice out_grid {azimuth} {altitude} {ALL | SHADE | SHADOW} {z_factor} ? Azimuth：太陽方位角 ? Altitude：太陽高度角 ? SHADE – 僅考慮 local illumination angles。 不考慮遮蓋的影響。輸出范圍在 0 and 255, 0 表示黑， 255表示亮 . ? SHADOW – 輸出為 0表示遮蓋區(qū)， 1表示非遮蓋區(qū) Shade選項(xiàng) Shadow選項(xiàng) 空間數(shù)據(jù)模型 ArcMap下的操作 1. 選擇用來計(jì)算陰影的表面（ input Surface）； 2. 設(shè)置太陽高度角和方位角 3. 設(shè)定高程轉(zhuǎn)換系數(shù)； 4. 指定輸出柵格單元大小 5. 指定輸出路徑及文件名。 地表輻照度 ?計(jì)算輻照度需考慮日照條件 （ 太陽赤緯 、 高度角 、 時(shí)角及大氣狀況 ） 與坡面幾何條件的相互關(guān)系 。 輻照度由下式?jīng)Q定： ?式中 ， β大氣透過率 ， 與太陽高度和大氣狀況有關(guān)； Sc為太陽常數(shù)； Sa為太陽高度角 ， 可由球面三角公式求出； t是時(shí)角； a、 b為坡面方程系數(shù)； θ為坡度 。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?SatbtaSaScE s i nc o ss i nc o ss i n ????????? ??空間數(shù)據(jù)模型 ArcGIS下的計(jì)算 1生成等高線 ?TINCONTOUR ?LATTICECONTOUR 1視見分析 ? ARC/INFO中提供 3種方法做視見分析： ① ARC中的 VISIBILITY ② ARCPLOT中的 SURFACEVIEWSHED ③ ARCPLOT中的 SURFACEDRAPE 1）、 VISIBILITY ? ARC： VISIBILITY in_lattice in_cover POINT | LINE out_cover | out_grid {POLY | GRID} {FREQUENCY | OBSERVERS} ? in_lattice 輸入柵格，做視見分析 ? in_cover 輸入的圖層，為點(diǎn)或線，定義觀測點(diǎn) . ? POINT in_cover 中的點(diǎn)定義觀測位置 ? LINE in_cover 線中的節(jié)點(diǎn)和拐點(diǎn)定義觀測位置 ? POLY – 輸出結(jié)果為多邊形 ? GRID – 輸出結(jié)果為柵格，每個(gè)柵格記錄了被觀測的次數(shù)(FREQUENCY option), 或者對應(yīng)的觀測點(diǎn)編碼 (OBSERVERS option). 視見分析的結(jié)果 2）、 SURFACEVIEWSHED ? SURFACEVIEWSHED 在定義的視見分析環(huán)境下，該命令高亮顯示可視范圍 ? SURFACEVIEWSHED 使用以下命令視見分析環(huán)境 : ? SURFACEOBSERVER 設(shè)置觀測點(diǎn)位置 ? SURFACETARGET 設(shè)置目標(biāo)點(diǎn)位置 ? SURFACEEXTENT 設(shè)置分析的范圍 ? SURFACEVIEWFIELD 設(shè)置觀測場（方位）（可選AUTO） ? SURFACERANGE 設(shè)置從觀測點(diǎn)到曲面的距離限制 ? SURFACERESOLUTION 設(shè)置臨時(shí)結(jié)果柵格的分辨率 3）、 SURFACEDRAPE ? SURFACEDRAPE MESH {FISHNET | DIAGONAL | ALONGX | ALONGY} {distance} {lookup_table | linesymbol_grid {item} } ? SURFACEDRAPE LOCATOR {distance} {*} ? SURFACEDRAPE XYZ * | xy {z_value} ? SURFACEDRAPE map_space_drawing_mand ? 通過將對象疊置在曲面上，生成一個(gè)曲面視見范圍，對象可以為線網(wǎng)孔、點(diǎn)或圖形文件 ? MESH... – 疊置網(wǎng)孔線 . ? LOCATOR... – 用于交互定位網(wǎng)孔線 ? XYZ... – 疊置點(diǎn) ? GRAPHICSFILE... – 疊置圖形 ? {distance} – 網(wǎng)孔線
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