ArcGIS教程：栅格、TIN、表面形状

    对表面形状进行一般性了解的一个好方法是在 3D 模式下查看它。可以缩放和旋转表面以从不同角度查看它。当您需要在打印的地图上显示表面时，创建等值线来表示表面会很有用。在下面的两幅图中，使用表面的 3D 透视山体阴影视图（左）和平面等值线表示法（右）显示了同一区域。

    ArcGIS 3D Analyst 扩展模块提供可用于为整个平面创建单个等值线或多个等值线的工具。有经验的地图浏览者可以辨别出：等值线越密集，表面便越陡峭，而且他们还能够根据等值线的形状来识别山脊线和河流。等值线能够使人感知平面的形状，但作为分析的输入就不是很有用了。

    ArcGIS 3D Analyst 扩展模块还具有用于更好地对平面形状进行定量分析的工具。在分析中经常使用坡度来寻找构造坡度低的区域或容易受侵蚀或发生山崩的高坡度区域。经常使用坡向来确定斜坡接收到的阳光量，例如，用于对植被生长情况或雪融化情况或建筑物接收到的太阳热能量进行建模。

栅格和 TIN 中的坡度和坡向

    下图显示了坡度和坡向。在左图中，深红色的阴影表示较为陡峭的坡。在右图中，朝西的斜坡是深蓝色，朝东南的斜坡是黄色。

    栅格和 TIN 以不同方式对表面的坡度和坡向进行建模。在栅格中，通过使平面适合各像元和该像元周围的 8 个相邻像元的 z 值对各像元进行坡度和坡向计算。平面的坡度或坡向成为新栅格中的像元的坡度或坡向。在不规则三角网 (TIN) 中，各三角形表面以坡向和坡度来定义平面。查询或渲染表面时，将根据需要快速计算这些值。

山体阴影表面

    山体阴影是从特定角度照射表面时表面可能表现的亮暗形式。山体阴影对于加强在 3D 表面中感知深度和分析某一位置可获得的太阳辐射量很有用。

    获得表面的山体阴影的方法有两种。第一种技术对于为 3D 可视化增加深度极为有用，它将通过使用“图层属性”对话框中的“渲染”选项卡为 ArcScene 中的图层启用阴影。这样将使用 Scene 的照明设置对图层（任何表面或航空 3D 要素图层）进行动态阴影处理。对于 TIN，山体阴影默认为启用。对于栅格，必须启用山体阴影，因为不是所有栅格都是表面。

    以下两幅图显示了未使用山体阴影（左）和使用山体阴影（右）的 terrain 的 3D 透视图。

    第二种技术对于作为分析的输入和在 ArcMap 的 2D 表面中增强深度十分有用，它将使用 3D Analyst 工具条中的山体阴影表面分析工具。这样将创建一个可使其局部透明和可以 2D（或 3D）形式与高程图层一起显示的新山体阴影栅格。下面的图（从左到右）依次显示了 2D 高程栅格、透明山体阴影栅格和地貌晕渲图。

从栅格和 TIN 获得等值线

    等值线是连接输入格网或 TIN 中具有相同高度（或其他）值的所有连续位置的线条。可通过两种方式使用 ArcGIS 3D Analyst 扩展模块创建等值线：

    使用等值线工具单击平面。这将创建一条等值线，而该等值线在场景或地图中以 3D 图形形式存在。

    使用“等值线表面分析”命令。这样将为整个表面创建一系列具有给定等值线间距的等值线。这些等值线将另存为具有高度属性的要素类。

    从格网创建等值线时，等值线功能在像元中心间插入线。这些线很少穿过像元中心且不沿像元边界而行。与此相反，在从 TIN 创建等值线时，该功能使用线性插值法插入穿过跨越等值线值的各三角形的直线。

    下面的左图显示了从栅格表面创建的等值线。右图显示了从 TIN 表面创建的等值线。