ArcMap 自动提取山脊线和山谷线来自汤国安《ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程》PAGE349 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 DeriveSlope 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SpatialAnalysis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。