比赛试题

一、案例背景

雷尼尔山国家公园是一座以雷尼尔山为中心的公园，雷尼尔山是美国最高的火山，拥有除了阿拉斯加以外最大的单一冰河以及最大的冰河系统。

我们现在有一份雷尼尔山国家公园地形图的一部分扫描图。我们需要利用该扫描图制作
三维模型用来分析和展示。
任务一：使扫描图有正确的坐标值和坐标系。
任务二：绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据。
任务三：创建DEM 数据（20 米分辨率）并制作地形图。
任务四：创建该地区三维模型。

二、数据说明

1. topo_map.jpg：雷尼尔山国家公园的扫描地形图。雷尼尔山国家公园位于美国华盛顿州地理坐标系是WGS1984，投影是UTM 分度带投影。雷尼尔山国家公园的经度范围在西经121 度-西经122 度之间。扫描图上的高程值单位是英尺，1 英尺=0.3048 米。

三、分析要求（100 分）

1、使扫描图有正确的坐标值和坐标系。（20 分）

1. 扫描图上的横线和竖线是方里格网，间隔是2km，左上角的交叉点坐标值是
   （596000,5194000 ）。
2. 请创建一份正确的扫描地形图数据，命名为“TopoMap”。
3. 请在您提交的步骤文档中，一定要附上RMS 误差表。

2、绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据（30 分）

请对地图进行数字化工作，绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据，具体要求如下：

1. 冰川区域和河流不需要额外添加属性字段；
2. 等高线只需要绘制计曲线（即加粗的等高线），请添加高程值属性字段；
3. 高程点需添加高程值属性字段。

3、创建DEM 数据并制作地形图（30 分）

1. 创建DEM 栅格数据，分辨率为20 米，像元值代表高程（米）。
2. 使用创建好的矢量和栅格数据，重新制作地形图。
   ①要求和扫描图尽可能一致，请仔细观察地图。
   ②没有矢量化的露营点、首曲线、步道等矢量信息不需要体现；
   ③山峰、冰川和河流的名字需要在地图上显示出来。
   ④不需要排版出图，请您直接将地图截图放入提交的步骤文档当中。

4、创建该地区的三维模型（20 分）

1. 请创建如下图所示的三维模型。请仔细观察，完全还原。
2. 示例图中我们看到的表面是遥感影像，本试题请使用扫描地形图代替。
   

四、数据提交

1. 提交所有中间数据、最终结果数据、工作文档，存放在\A 上午\结果文件夹中。
2. 工作文档应包括解题思路、解题过程说明和结果等内容。解题过程说明中，关键步
   骤附图说明。
3. 请将A 下午文件夹重命名为“A 上午+小组编号”，如“A 上午0111”。

参考答案

要求一：使扫描图有正确的坐标值和坐标系

（一）投影

（1）打开原数据集（查看数据集的属性，保存工程文件，新建数据库文件）。

（2）因为原数据集没有坐标系，所以要先定义投影。根据题目要求，数据范围在范围在西经121 度-西经122 度之间，所以寻找合适的坐标系。（但这题中，我们没有找到合适的坐标系，所以选择了最近的投影坐标系Mexican_Datum_1993_UTM_Zone_11N，并通过自定义坐标系的方式，设置中央经线，以符合题目所在的区域范围，欢迎大家交流指正)
1）自定义坐标系，设置中央的位置和名称，保存应用。

2）使用【定义投影】工具，坐标系选择自定义的坐标系

3）定义坐标系后属性表

（3）使用【投影栅格】工具，对数据进行投影。（其实自己没有很明白定义投影和投影之间的差异，但根据经验，定义完投影后再进行投影不容易出错，欢迎大家交流指正）

（二）地理配准

（1）添加控制点
1）使用地理配准工具条，根据题目提供的信息，在左上角交叉出以右击输入X和Y的方式，添加控制点。


2）根据网格间的距离为2000米，添加其他控制点

3）添加完成后，点击地理配准下拉框【校正】，对地图进行校正和导出。

4）点击配准工具条的【产看链接表】，将RMS误差表导出。

要求二：绘制冰川区域、等高线、高程点和河流数据

（1）绘制冰川数据：新建面shp图层，首先将坐标系定义为地理坐标系。

（2）绘制河流数据：新建shp线图层，将坐标系定义为地理坐标系

（3）绘制等高线
1）新建shp线图层，空间参考设置为地理坐标系

2）添加高程值字段

（4）绘制高程点
1）新建shp点图层，空间参考设置为地理坐标系

2）添加高程值字段。

（5）图制结果（标记字段）

(6)对结果进行批量投影

要求三：创作DEM数据，并制作地形图

（1）新建高程值（米）字段，将等高线和高程点单位由英寸转换为米
1）等高线_Pro图层新建字段

2)使用字段计算器转换高程数值【高程点图层同理）

（2）使用【创建TIN】根据，创建DEM数据

创建TIN结果

（3）使用【TIN转栅格】工具，得到该区域地形数据

TIN转栅格地形数据结果：


（3）使用【重采样】工具，将栅格数据重采样为20米分辨率

重采样结果属性：

（4）制作地形图
1）使用相交工具，将冰川和计曲线相交，使位于冰川内的计曲线可以单独显示

(2)使用按位置选择工具，将位于冰川内的计曲线选中并导出

导出选中计曲线

3）按照题目要求，观察原扫描图，使整饰结果和扫描图尽可能一致
注：①山峰、冰川和河流的名字通过添加文本的形式显示
②等高线标注是使用晕圈

要求四：创建该地区的三维模型

（1）将要求三生成的地形图加入ArcSence图层，并使用基本高度显示

使用基本高度显示：

（2）使用【栅格范围】工具，为DEM生成边界线

栅格范围提取结果：
（3）设置边界线的属性，对边界线进行拉伸，拉伸值输入一个合理的高度数值，拉伸方式选择为将其用作要素的拉伸数值。

拉伸结果：

数据链接：

链接: https://pan.baidu.com/s/1iNfjtmaGpgguOids-FPdaw 提取码: hquz 复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦
（定义投影会改变原数据，这是定义投影后的数据，原数据找不到了）

小结

这次比赛主要考察数据生产，从题目上来看，难度一般，但在解题过程中，需要仔细观察原图、认真审题，不然容易忽略很多的细节。这是笔者第二次做这套题，以上答案只是个人解答，仅用以提供大家参考。解题时，笔者尽可能的注意到部分细节，但肯定还有忽略的地方，欢迎大家交流指正。