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1、DEM分析 DTM 数字地面模型 是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列 它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形 每一个点上的地面属性数据 包括土地权属 土壤类型 土地利用等 DEM 数字高程模型 当DTM中的属性为海拔高程时 DTM模型即为DEM模型 DTM模型与DEM模型的区别 DEM分析操作一地形指标的提取 地形指标是最基本的自然地理要素 也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素 地形指标的提取对水土流失 土地利用 土地资源评价 城市规划等方面的研究起着重要的作用 基于ArcGIS的地形指标的提取 大多均是基于DEM数据完成 根据研究研究区域尺度的不同 地形指标有许多因子 主要有坡度
2、 坡向 地形起伏度 地面粗糙度等四个基本指标 运行环境 ArcGIS9数据来源 某区域分辨率为5米的DEM数据 要求 利用所提供DEM数据 提取该区域坡度和坡度变率 坡向和坡向变率 地形起伏度 地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层 地面坡度变率 是地面坡度在微分空间的变化率 是依据坡度的求算原理 在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求一次坡度 即坡度止坡度 SlopeofSlope 简称SOS 坡度变率在一定程度上可以很好的反应坡面曲率信息 1 坡度和坡度变率的提取 打开ArcGIS 添加DEM图层数据 添加数据 方法一 如图选择ArcToolbox中的坡度 Slope 工具 坡度分析 坡
3、向分析 方法二 在第一排工具栏空白处单击右键 出现如下图工具条 选择 SpatialAnalyst 在SpatialAnalyst中如图选择 Slope 坡度分析 坡向分析 提取坡度数据 注意 在存储数据时 根据需要选择合适的格式 当一种格式存储出现问题时 也可尝试更换一种存储格式 坡度提取完成 用不同的颜色代表坡度值 越偏红色 坡度越大 越偏绿色 坡度越小 右键点击该层数据 可在 properties 中修改图层相关属性 在 properties 中选择图层颜色 根据需要选择色系 通过修改颜色属性 得到灰白色系的坡度数据 选中Slope数据层 对其再用上述方法提取坡度 得到坡度变率 对DEM
4、数据连续两次 Slope 处理 即得坡度变率 得到坡度变率 地面坡向变率 是指在提取坡向基础上 提取坡向之坡度 SlopeofAspect 简称SOA 坡向变率可以很好地反映等高线弯曲程度 2 坡向和坡向变率的提取 添加DEM数据 对其进行 Aspect 选择表面分析中的坡向 Aspect 工具 提取坡向 注意 此时数据层的颜色不能使用单色系 在坡向数据的基础上 选择坡度 Slope 工具 得到坡向坡度 SOA 数据 地形起伏度 是指在特定的区域内 最高点海拔高度与最低点海拔高度的差值 地形起伏度是描述一个区域地形特征的宏观性指标 3 地形起伏度的提取 添加并选中DEM数据 使用栅格领域计算工
5、具 添加并选中DEM数据 使用栅格领域计算工具 添加并选中DEM数据 使用栅格领域计算工具 设置为最大值 根据自身需要选择 得到DEM的最大值层面A 同样的方法求DEM的最小值层面B 设置为最小值 得到DEM的最小值层面B 使用栅格计算器RasterCalculator 获取地形起伏度 使用栅格计算器RasterCalculator 获取地形起伏度 单击各选择按钮 单击 打开隐藏的部分按钮 双击 添加所需数据层 编辑公式 得到地形起伏度数据 地面粗糙度 是特定的区域内地球表面积与其投影面积之比 地面粗糙度是描述一个区域地形特征的宏观性指标 4 地面粗糙度的提取 点击DEM数据层 选择表面分析中
6、的坡度 Slope 工具 提取坡度 得到坡度Slope数据层 使用栅格计算器 计算获取地面粗糙度数据层 计算公式 得到地面粗糙度 DEM分析操作二地形特征信息的提取 运行环境 ArcGIS9数据来源 某区域分辨率为5米的DEM数据 要求 利用所提供DEM数据 提取该区域山脊线 山谷线栅格数据层 地形特征要素 主要是指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点 线或面状要素 特征要素分为地形特征点和特征线两大类 地形特征点主要包括山顶点 peak 脊点 ridge 谷点 channel 鞍点 pass 平地点 plane 等 地形特征线主要包括山脊线和山谷线等 山脊线和山谷线构成了地形起伏变化的
7、分界线 骨架线 对于地形地貌研究具有重要意义 对于水文物理过程研究而言 山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取 山脊线和山谷线的提取 具体操作步骤 提取DEM的坡向数据层A提取A的坡度数据SOA1求DEM的反地形DEM求反地形DEM的坡向坡度SOA2计算无误差的DEM坡向坡率SOA SOA1 SOA2 Abs SOA1 SOA2 26 计算DEM的平均值数据层B7 求DEM的正负地形分布区域C DEM B 8 求山脊线 shanji C 0 点击DEM数据 进行坡向 Aspect 分析 得坡向数据A 点击DEM数据 进行坡向 Aspect 分析 得坡向数据A 点击DEM数据 进行坡
8、向 Aspect 分析 得坡向数据A 对A进行坡度 Slope 分析 得数据SOA1 栅格领域计算工具 栅格计算器 对A进行坡度 Slope 分析 得数据SOA1 求DEM数据层的最大值H计算出反地形DEM数据层 公示为 H DEM 利用SOA方法求算反地形的坡向变率SOA2 求反地形DEM数据层的坡向坡率SOA2 使用栅格领域计算工具 计算DEM的坡向变率SOA SOA计算公式 得到SOA数据层 使用空间分析工具集中的栅格领域计算工具 计算平均值数据层B 得到平均数据层B 使用栅格计算器 求正负地形分布区域 正负地形数据公式 得到正负地形分布区域 使用栅格计算器 计算山脊线 表示正地形 得到山脊线 表示负地形 使用栅格计算器 计算山谷线 得到山谷线
