本文格式为Word版，下载可任意编辑山谷线山脊线提取 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 基于规矩格网 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) 基于地形外观几何形态分析的原理； 3) 基于地形外观流水物理模拟分析原理； 4) 基于地形外观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理，方法简便，效果好该方法根本处理过程为：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对比繁琐，而坡向变率（SOA）在确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 概括提取过程为： 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 275×275 MAP，那么可得到一个邻域为 275×275 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] 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SOA1 2）求原始数据的反DEM数据，并求反DEM数据的坡向变率SOA2 3）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理应是一致的，故通过下面的表达式可以消释误差 SOA = ([SOA1]+[SOA2])-Abs([SOA1]-[SOA2])/2 4）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]-[meandem]>0&SOA<70 山谷线对应的是负地形且SOA较大值，表达式如下： [DEM]-[meandem]<0&SOA<70 方法2：水文分析法 原理：提取山谷线可以等效与提取河流，所以先举行填洼，然后计算水流方向和汇流量，结果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，由于水是向下流的，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fill 实现路线： 1）加载DEM数据，并对其举行填充对填充后的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理应汇流累积量为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meandem 4）在栅格计算器中写如下表达式即求出山谷线 [DEM]-[meandem]<0&[f3汇流]==0 5）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 — 5 —。