自动提取山脊线和山谷线arcmap 自动提取山脊线和山谷线的方法 1 平面曲率与坡形组合法基于规则格网 DEM 是最主要的自动提取山脊线和山谷线的方法，从算法设计原理上来分，大致可以 分为以下五种：1) 基于图像处理技术的原理；2) 基于地形表面几何形态分析的原理；3) 基于地形表面流水物理模拟分析原理；4) 基于地形表面几何形态分析和流水物理模拟分析相结合的原理；5) 平面曲率与坡形组合法平面曲率与坡形组合法提取的山脊、山谷的宽度可由选取平面曲率的大小来调节，方法简便，效果 好该方法基本处理过程为：首先利用 DEM 数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形，取正地形上平 面曲率的大值即为山脊，负地形上平面曲率的大值为山谷实际应用中，由于平面曲率的提取比较繁琐， 而坡向变率(SOA)在一定程度上可以很好地表征平面曲率因此，下面的提取过程以SOA代替平面曲 率具体提取过程为：1) 激活DEM数据，在Spatial Analysis下使用surface菜单下的Derive Aspect命令，提取DEM 坡向层面，记为 A；2) 激活 A 层面，在 Spatial Analysis 下使用 surface 菜单下的 Derive Slope 命令，提取 A 层 面的坡度信息，记为 SOA1；3) 求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H；通过Spatial Analysis下的栅格计算器 Calculator，公式为(H — DEM)，得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；4) 基于反地形 DEM 数据求算坡向值；5) 利用 SOA 方法求算反地形的坡向变率，记为 SOA2；6) 在 Spatial Analysis 下使用栅格计算器 Calculator，公式为 SOA = (([SOA1]+[SOA2]) -Abs ([SOA1]-[SOA2])) / 2，即可求出没有误差的DEM的坡向变率SOA；7) 激活原始 DEM 数据，在 Spatial Analysis 下使用栅格邻域计算工具 Neighborhood Statistics； 设置Statistic type为平均值，邻域的类型为矩形(也可以为圆)，邻域的大小为275x275 MAP，则可 得到一个邻域为275x275 MAP的矩形的平均值层面，记为B；8) 在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，公式为C =[DEM]-[B]，即可求出正负地 形分布区域，9) 在Spatial Analysis下使用栅格计算器Calculator，公式为D =[C] >0 & SOA > 70,即可求出 山脊线；10) 同理，在栅格计算器Calculator中，修改公式为D =[C] < 0 & SOA > 70，即可求出山谷线地形特征信息提取（山谷线、山脊线）方法1： SOA法SOA法原理：山谷线和山脊线实质是平面曲率发生突变的地方，所以用SOA来近似平面曲 率，提取其中变法大的就是山谷线和山脊线，其中山谷线对应的是负地形中SOA较大的值， 山脊线对应的是正地形中SOA较大的值。
实现路线：1） 加载数据并求DEM数据的坡向变率SOA12） 求原始数据的反DEM数据，并求反DEM数据的坡向变率SOA23） 通过栅格计算器求出没有误差的DEM的坡向变率SOA从理论可知，SOA1和SOA2 应该是相同的，故通过下面的表达式可以消除误差SOA = （[SOA1]+[SOA2]）-Abs（[SOA1]-[SOA2]）/24） 通过正负地形和SOA求解山谷线和山脊线山脊线对应的是正地形且SOA较大值，表达式如下：[DEM]-[mea ndem]>0&SOAv70山谷线对应的是负地形且SOA较大值，表达式如下：[DEM]-[mea ndem]v0&SOAv70方法2：水文分析法原理：提取山谷线可以等效与提取河流，所以先进行填洼，然后计算水流方向和汇流量，最 后提取的河流就是山谷线了，提取山脊线时只需求反DEM数据的山谷线即可再次要说明 一下，因为水是向下流的，所以要fill，虽然山谷线没有这要求，可是不填充就得不到连续 的线，所以也要fillo实现路线：1）加载DEM数据，并对其进行填充对填充后的DEM数据作流水方向分析，记为f2流 向2）对f2流向作累积汇流量分析，记为f2汇流量。
3） 对f2汇流量做重分类，把分类值为1的不显示即得到山谷线4） 山脊线即求反DEM的山谷线方法3：几何形态分析与水文分析相结合原理:对于山脊线而言，由于它同时也是分水线，所以对于山脊线上的栅格是水源的起源点， 通过地表径流模拟后这些栅格应该汇流累积量为0所以通过对零值的汇流累积值的栅格的 提取就可以得到山脊线山谷线的提取就是提取反DEM的山脊线实现路线：1） 加载DEM数据并生成其反DEM数据2） 对反DEM数据和方法2中一样作流向和汇流量分析，得到的数据分别记为f3流向和f3 汇流3） 对原始DEM数据做邻域分析，得到meandem4） 在栅格计算器中写如下表达式即求出山谷线[DEM]-[mea ndem]<0&[f3 汇流]==05）对原始DEM数据做同样的分析得到山脊线其中需要把[DEM]-[meandem]改成大于零。