现在GIS在规划行业的使用逐渐流行起来，多规合一、地理设计、甚至还有大数据、编程设计等等各种高大上无不与GIS多少有点关系，然而大多数行业小伙伴作为一个普通的规划师，只是想用GIS做做地形分析都不会，网上的教程一大堆，看了半天还是很迷茫，要么是操作步骤讲的不够细致，要么是用自己的数据按教程步骤总是做不出想要的成果。也经常有小伙伴或是问我或是直接找我帮忙做地形分析，其实方法是很简单的，也多次教过方法，但是每到下一次要做的时候都说又不会了，总是记不住，或者就是每次都会遇到各种不同的问题，又做不出来了！正好赶上周末闲暇，那就结合自己的经验，写个详细点的实用教程吧。
本教程是只是一个实用教程，不是专门的技术文档，更不是什么学术论文，所以口水话比较多，主要是便于初学者能看懂，专业的大咖请绕道勿喷，本教程只适合GIS基础薄弱但又需要在规划项目中通过ArcGIS（本教程以下非特别说明统一简称GIS）做初步简单的地形处理和分析的童鞋，当然最好有一定GIS基础，起码要知道GIS是干嘛的吧，本文不负责介绍GIS软件的理论知识。学习本教程建议安装ArcGIS for Desktop10.0以上中文版本，如果没有可找我索要安装包。本教程尽量结合自己的一点经验，把可能遇到的问题或难点以及相应的解决办法也写清楚，也是自认为区别于网上其他一些教程的特点吧。
申明：本教程所涉及程序、软件及相应知识产权均归对应软件公司及原作者所有，本文仅作技术交流学习使用，转载请注明来源并保留原作者。
二、基本分析方法
GIS做地形分析的基本步骤其实是非常简单的，网上也有非常多的教程进行阐述，其实大家按这个步骤也基本能做出来，但问题就出现在每个人所使用的基础数据都多多少少有不同的问题，因此在操作过程中就不同程度的受阻，因此本教程先列出最基本的操作步骤，再对所使用的数据及各操作步骤可能出现的问题进行分析并逐一列出解决方法。
GIS地形分析的基本步骤如下：
1. 整理并添加带有高程属性的CAD等高线或者高程点；
2. 将导入的等高线或高程点数据转换为GIS可编辑的Shapefile文件；
3. 进一步整理、检查、修正Shapefile文件中的数据错误；
4. 使用整理好的Shapefile生产数字高程三角模型TIN文件；
5. 将TIN文件转换为栅格数字高程模型DEM文件；
6. 基于DEM即可进一步进行基于地形的坡度、坡向、起伏度、汇水特征等专项分析了。
三、关于几类主要数据
GIS地形分析的核心是数字高程模型DEM数据，基于地形的高程、坡度、坡向、起伏度、汇水分析等都是基于DEM数据的，所以本教程首先重点介绍如何生成获得DEM数据，后续再介绍基于DEM的其他相关分析。
DEM的全称是Digital Elevation Model，非常直接的翻译，就是“数字”、“高程”、“模型”三个词的直接拼接，可谓是简单粗暴好理解，可到底什么是“数字高程模型”这个概念可能是经常困扰大家的问题，貌似很高大上，尤其是一些学术论文，经常只写其英文名，还是简称——DEM，可谓是故作高深，搞得不明真相的童鞋越发糊涂。其实很简单，高程这个概念不用说，“数字模型”就是把高程数字化后的模型嘛，数字化就是在电脑里面显示就是数字化咯，数字高程模型就是在电脑里面进行显示的高程数据嘛。我们搞建筑规划的童鞋肯定都是知道现状地形图里面的高程点、等高线的，从某种程度上来说高程点、等高线就是高程数据的一种数字模型，DEM只是把高程进行连续面状数字化了，那对应的等高线就是线状高程数字化模型，高程点就是点状高程数字化，这样就明白为什么我们可以用等高线或者高程点生成DEM了吧。当然DEM不只是用高程点或者等高线生产的，还有卫星遥感数据等渠道可以获取，这个后面会讲到。在ArcGIS里面用高程点或等高线生成DEM也不是直接生成，需要通过先生产TIN文件，在将TIN文件装换为DEM。
TIN的全称是TriangulatedIrregular Network，翻译过来就是它的中文名——“不规则三角网”，其实也是一种数字模型，当然,TIN文件可以是表达高程的数字模型，也可以是表达其他数据的数字模型本文里面的TIN文件当然就是表达高程的数字模型了，它和DEM的区别就在于他是矢量的，而DEM是栅格的！为什么会这样呢？因为我们知道CAD里面的高程点和等高线都是矢量的，我们把它们导入GIS后依然还是矢量的，我们要把矢量的点状高程点或者线状等高线高程数据转换为连续面状的DEM高程数据模型是需要插值的（什么是插值？简单理解就是在空白地方增加数据，点状、线状转换为面状就是要增加数据的过程！），而这个插值过程是不能直接将矢量插值为栅格数据的，所以要先插值生成TIN格式的矢量数字三个网络模型，再将其转化为栅格数字高程模型DEM文件。
好了，关于GIS地形分析里面两个核心数据TIN和DEM已经说清楚了，再来看看我们熟悉又让人琢磨不透的CAD高程数据吧。
我们常见的CAD高程数据基本就两种：高程点、等高线。做GIS地形分析对CAD高程点和等高线的要求都是必须带有高程属性！
高程点的高程属性比较简单，如图3.3所示，我们在CAD现状地形图中的大部分高程点都是如图这种高程点图块，图块带有一个高程点及其高程值标注，此时我们双击这个高程点标注文字是不能像传统文字那样编辑的。GIS也是不能直接识别CAD中这样的图块，所以我们不能直接将这一的高程点导入GIS,需要我们进行处理——炸块！但要注意的是此处的炸块不是用CAD中的X命令，如果用X命令对这个块进行炸裂，会发现整个图块就消失了，这是很多童鞋在处理这样高程点时会遇到的问题，正确的做法是通过湘源控规（请自行安装）里面的“工具-图块-炸属性块”对高程点图块进行炸块处理（图3.3）。输入这个工具命令后，会提示是删除还是保留隐藏属性，这里可以默认即可。炸属性块后根据不同情况会有不同显示，但标注高程点的文字肯定是会单独显示的,我们通过双击也发现是可以像传统文字那样进行编辑修改了，这正是我们需要用到的数据。
等高线的属性数据相对复杂一些，如图3.5所示，图中绿色的线即是我们需要提取使用的地形等高线，其中比较细的等高线叫做基本等高线，也叫首曲线，是一副地形图中按基本等高距绘制出的等高线；其中比较粗的等高线叫加粗等高线，也叫计曲线，是按每隔五条基本等高线加粗的一条等高线，主要是为了便于判读和计算高程使用。如图xx所示，两根计曲线的高程差为2.5米，则基本等高线的高程差为0.5米。
各条等高线的高程查看方法为，在CAD中选中需要查看高程的等高线打开进入其属性查看Elevation属性值即为其高程。CAD查看图元属性可以通过PR（Properties）命令、Ctrl+1打开属性对话框或者通过LI（List）命令调取图元属性列表等方法，如图3.6。
如果我们所拿到的CAD现状图中具有以上特征的高程点或等高线，那我们基本就能导入GIS正确生成地形分析所需要的TIN文件和DEM数字高程模型，并做进一步的相关分析了。
四、生成DEM的具体操作步骤
1.CAD高程点和等高线的添加
如前文所述，需要在CAD中准备好带高程的高程点和等高线数据。通常我们的现状地形图是多种图层叠加的，需要首先将这两个数据所在图层单独分离出来（也有是所有图元被合并在一个图层的，这种比较麻烦些，后面会讲怎么操作），图层的分离可以在CAD里面提前做好了再导入GIS，也可以导入GIS转换为Shapefile后再做分层处理，此处主要讲一下如何导入GIS后做分层处理（CAD比较简单，直接单独按图层单独选择并写块即可，但是如果数据量大的话在CAD里面会比较卡顿，所以建议先导入GIS再做分离）
首先需要在CAD里面明确高程点和等高线各自的图层名，如本教程所采用数据对应的图层名分别为GCD、DGX。打开ArcGIS for Desktop中的其中一个软件ArcMAP，添加准备好的CAD现状地形图。
步骤为：
方法一：点击菜单栏“文件-添加数据-添加数据”；（图4.1.1）
方法二：在菜单栏空白处点击鼠标右键确认标准工具栏打开，点击标准工具栏里的数据添加工具进行添加；（图4.1.2）
方法三：打开ArcCatalog（在ArcGIS启动目录下）或者在标准工具栏里打开目录工具，找到对应的地形CAD文件直接拖入即可。（图4.1.3）
2.CAD高程点和等高线的提取
CAD添加进GIS后的数据列表如图4.2.1所示，我们可以看到一个CAD文件添加进GIS后会出现5个文件，分别是Annontation、Point、Polyline、Polygon、Multipatch（具体是什么后面会另外再讲，这里不展开，有兴趣的小伙伴也可以先自行百度），我们分别对高程点和等高线所属的Annotation和Polyline文件进行分离提取并生成对应的Shapefile文件。（注意：这一步是非常重要的一步）
操作步骤：
（1）通过标准工具栏打开工具箱（ArcToolbox）窗口，并依此展开至“分析工具-提取分析-筛选”（图4.2.2）
（2）双击“筛选”工具，在弹出的筛选工具窗口的输入栏选中Annotation数据；输出要素类位置可默认，也可按自己需要输入对应文件位置；表达式一栏点击后侧SQL表达式图标弹出表达式输入框，按图4.2.3 依此双击各参数并单击相应按钮，此处的表达式含义就是将CAD中图层（Layer）名为“GCD”的高程点数据提取出来。（前面说了要明确高程点和等高线的图层名就是此处要用到！）完成后点击确定即可生成对应的高程点Shapefile文件Annotation_Select1。
按相同的方法将等高线对应的Polyline文件进行提取分离，这次的表达式为'Layer'='DGX',对应生成等高线Shapefile文件Polyline_Select1。
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