背景
在日常工作中,我们常需要对特定区域地形进行深入分析。易于获得的地形数据为 30 m 精度,有时无法满足项目要求,需要更高精度的地形资料,而这些资料通常以 AutoCAD 文件的形式存在。
这些数据需经过 GIS 系统处理,以生成所需的 dem 数据。本篇文章将循序渐进,从 CAD 地形图层常用名称开始,详尽阐述在 ArcGIS 平台上,如何处理 AutoCAD 地形文件,最终产出高精度的 DEM(数字高程模型),希望对你有所帮助。
相关概念
DEM
DEM(Digital Elevation Model):即数字高程模型,是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟。是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称 DTM)的一个分支。狭义的 dem 是栅格数据,在水文分析中,dem 数据可以用来生成坡向、坡度、水系、分水岭、泄水点等信息。
TIN
TIN(Triangular Irregular Network):即不规则三角网,是基于矢量的数字地理数据的一种形式,通过将一系列折点组成的三角形来构建。各折点通过由一系列边进行连接,最终形成一个三角网。TIN 是一种更为精细的表示方法,适用于复杂地形的精确表示和分析。
CAD 图层常用名称
以下是常用的 CAD 地形图常用图层名称。
- DGX--等高线
- DLSS--道路设施
- DLDW--独立地物
- DMTZ--地貌特征
- GCD--高程点
- JMD--居民地
- SXSS--水系设施
- ZBTZ--植被特征
- GXYZ--管线设施
- TK--图框
操作步骤
导入数据
新建 ArcGIS 项目,不要在已有坐标系的文件中添加。
在导入前,设置好坐标系,这需要问资料来源方。
右键-属性-常规-编辑,选择合适的坐标系。
将 CAD 文件拖入 ArcGIS。
确定要保留的图层
导入 CAD 文件后,会发现有很多文件,
分别为:
- Annotation 注释
- Point 点
- Polyline 多段线
- Polygon 多边形
- MultiPatch 3 D 几何图形
一般需要关注的是 Polyline 、Point、Polygon 根据自己的需要整理对应的数据。地形数据在 Polyline 中,通过查询工具,点击对应的图层可以查询其图层名称。
比如,地形图层为 DGX。
右键 Polyline-属性-绘制图层-选择 DGX。
右键 Polyline-打开属性表-点击表选项-按属性选择, 输入表达式
"Elevation" >0,可根据自己的文件属性,定义筛选表达式。
导出数据,右键 Polyline-数据-导出数据,导出所选要素。
可以用同样的方法将需要的图层导出 GIS 图层数据。
如地貌特征(DMTZ) 、水系设施(SXSS)、居民地(JMD)、道路设施(DLSS)等, 选择不同的图层时,记得提前在显示区域右键-清楚所选区域。
在本文示例文件中,因为是农业区域地貌特征和等高线都有高程信息,为提高精度,将两者合并导出图层精细分析。
创建 TIN
工具搜索-创建 TIN,高度字段输入 Elevation,注意在创建之前,最好打开属性表,观察 Elevation 值的范围,从 CAD 导入的数据可能存在异常。因此需要用前面表达式筛选的方式,选择合适的等高线范围。例如本示例需要将 Elevation 控制在 0-500 之间,500 以上的异常值去掉。
点击属性-符号系统选择分区及配色。
TIN 转 dem
使用 TIN 转栅格工具,转出的数据就是我们需要的 dem 数据。
得到区域 dem 数据如下,完成。
用查询工具点击 dem 可得到精度信息。
有了 dem 数据,我们就能做很多工作了,如水文分析的河流水系、坡度、坡向、产流量、河流链接、分水岭、流域等等。后续也会整理 dem 水文分析的操作步骤。
结束语
本方法实际精度与 DWG 文件质量关系很大,例如示例文件中,由于地貌特征图层文件,大部分高指为 0,无法参与 dem 结果生成,降低了最终生成文件的效果。若深入探究,还可以用克里金插值等方法,提高精度。
总之,以上就是用 CAD 文件生产 DEM 的过程,如果有帮助到你,请点赞关注。