基于ArcGIS提取DEM剖面

我们在工作中经常用到DEM或DLG格式地理数据，需要从这些数据中提取等高线、特征点、特征线等地理要素，再以这些要素为基础做进一步分析，如：创建DEM剖面图（剖面可显示表面高程沿某条线的变化，剖面有助于评估踪迹的难度或对指定路径进行分析），或按照特定位置点提取高程，再按照高程值生成剖面或曲线等。本文介绍由DEM生成剖面图的两种方法，即由DEM直接提取剖面图和提取特定位置的高程点并生成剖面图。

1 由3D Analyst直接提取DEM剖面

3D Analyst 交互式工具条上的剖面图工具可用于生成一个或多个剖面的制图表达。剖面可由任何在表面上绘制的 3D 线要素生成。可以在栅格、不规则三角网 (TIN) 或 terrain 数据集表面上创建剖面。还可通过在一组点或多点上绘制 3D 线来得到剖面图。

创建剖面图步骤:    

1.在 ArcMap 中，单击 3D Analyst 工具条上的“图层”下拉箭头并单击要创建剖面图的表面。 

2.单击线插值按钮Interpolate line。 

3.单击相应表面并对要创建剖面图的线进行数字化。完成将折点添加到线后，双击以停止数字化。 

4.单击创建剖面图按钮Create Profiles。 

5.也可更改剖面图的布局。右键单击剖面图的标题栏并单击属性。更改基本布局选项并单击确定，或单击高级选项来对布局进行更复杂的更改。

2 由特定位置高程点生成剖面图

按照特定位置高程点生成剖面图需要指定提取哪些特征点，如：在图面上绘制一条某种满足特定施工要求的矢量剖面线（施工线路或地下管线的铺设线路的走向），当要求提取出沿线的特征点（如：提取线上的节点），或提取出沿线走向的特定位置点的高程（如：沿线走向，每隔5米提取一个点要素，从DEM上提取该点高程值，生成剖面线），可采用以下步骤进行操作：

步骤一：提取指定特征点     

当提取的特征点为线要素的折点时，可调用要素折点转点工具：Data management tools——Features——Feature Vertices to Points工具。

     当提取的特征点要满足某种特定距离要求，如：沿中断线或管线走向，每隔5米提取一个特征点，可先创建一个点图层，在开启编辑的状态下，调用Construct Points方法创建点要素。

注意：创建点前，需要先准备点图层，选中生成点的参考线，然后选择“construct points”设置相关参数，即可沿线提取满足某种特定条件的点要素。如图，从线要素起点开始，每隔5米创建一个点要素，保存在Vertex图层上。

步骤二：从DEM数据中提取高程值赋给特征点

将从上一步骤中提取的特征点和DEM数据加载到ArcMap中，调用以下工具Spatial Analyst Tools——Extraction——Extract Values to Points

运行该工具后，从DEM中提取了高程值赋予特征点，提取出的高程存储在RASTERVALUE字段中。提取高程值后，需要从中筛选出明显错误的高程点，并删除，如-9999等，这些值的存在会影响最终生成的剖面的效果。

步骤三：由高程值沿线创建DEM剖面

      由高程值生成剖面图可采用ArcGIS创建图表功能中的创建剖面线功能，可打开要素属性表，在table options选项下选择Creat Graph功能，按照提示设置参数，如：可使DEM剖面线的横轴为距离第一个点之间的距离，纵轴为高程值，生成的剖面线如下图所示。