使用ARCGIS进行DEM制作和表面分析共39页文档
Arcgis中dem
1.将采样点数据存为Excel格式.2.Arcmap中,Tools--add xy data,将Excel加载进去,以经纬度为xy值,生成点状图层.3.打开3D analysis工具,creat TIN,然后convert TIN to raster,生成DEM.4.在ArcScene中,打开生成的DEM和照片,通过联合高程信息将照片覆盖在DEM数据层上(右击照片图层-属性-base heights-obtein heights for layer from surface 选择DEM).现以ArcToolBox为例说明：选择Export from Raster中的Raster to GeoDababase工具在“Input Raster”中选择需要合并的Raster（包括Grid，Tiff等）然后选择目的地，之后在“Select an existing raster or create a new” 中指定一个合并后的名称就可以拉ArcGIS中DEM的制作技术流程2009-04-16 16:40下面是在ArcToolBox中实现的方法(在ArcMap中也可以实现)：编辑Tin，注意线的类型：masspoint;soft line;hard line,区别自己查帮助.再通过Tin转Dem,注意格网大小。
当然你也可以通过3D扩展模块的菜单来操作以上过程！在arcgis下如何合并demarcgis 2010-04-17 16:46:28 阅读413 评论0 字号：大中小订阅在arcgis下如何合并dem?如果在9.0、9.2 里就方便了。
直接在arccatlog 中点选一DEM 然后右键菜单中选load data（toolbox 中raster下--的mosaic ）就可以和其它的dem 合并了。
ok；－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－用Arcgis对DEM重采样的截图1.toolbox中raster下resample工具/2.参数设置参考帮助/3.采样前cellsize=5/4.采样后cellsize=10(分辨率放大2倍)/长宽各两倍，面积是2×2了。
arcgis中dem制作方法
参考一打印这篇文章1．进入arcgis的workstation模块2．在Arc命令行下输入下面的命令（等高线的各层文件存放在el5目录中）Arc：arctin d:\el5 d:\tin line elev (黑色为提示符，蓝色为输入的命令，下同)（即为对el5 建立tin ，elev代表等高线的高程值，并且只有line 参与运算），这样就由等高线生成了tin注：可以在Arc命令行设置workspace路径，以后的操作不必每次都有写上绝对路径，相对路径就可以了。
命令为：Arc：wakespace d:\el5Arc：w 可以显示当前系统的worksapce目录。
3．由tin生成lattice，需要输入如下命令Arc：tinlattice d:\tin d:\lat这样就有tin生成了lattice，转化为了grid形式，分辨率设置为30米Enter distance between lattice mesh points :后要出入分辨率，对于其它的设置取其默认值即可。
4．最有一步，由lattice生成dem，命令如下Arc：latticedem d:\lat dem这样便由lattice转换得到了dem，运行结果如下：然后在arcmap中可以打开生成的dem，同时也可以显示生成的tin，我们已经在d盘根目录建立了tin 和lattice子目录，目录名字分别为tin 、lat，在arcmap中会有对应的选项分别单击之，则会加入到arcmap中成为图层。
对显示tin的结果：将局部放大之后可以很清晰的看出tin的结构来：依照上述同样的方法，我们把生成的lattice显示出来：将局部放大之后，可以看出lattice的结构跟tin有显著的不同，为栅格状。
如果想把它们转化为其它格式，例如img格式，以方便的在erdas中操作，方法如下：启动arctools，并单击grid to imge 命令，进行设置后就可以转化为img格式，可以为erdas 读取。
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1. 裁切：定义插值的边界，处于裁切多边形之外的输入数据 将不参与插值与分析操作。
2. 删除：定义插值的边界，与裁切多边形的不同之处在于 多边形之内的输入数据将不参与插值与分析操作。
3. 替换：可对边界与内部高度设置相同值，可用来对湖泊或 斜坡上地面为平面的开挖洞建模。
4. 填充：它的作用是对落在填充多边形内所有的三角形赋予 整数属性值。表面的高度不受影响，也不进行裁切或删除。
TIN说明
TIN 通常用于较小区域的高精度建模（如在工程应用 中），此时 TIN 非常有用，因为它们允许计算平面 面积、表面积和体积。
TIN 的最大允许大小视连续的可用内存资源而定。对 于 Win32 系统而言，正常操作条件下，可达到的最 大大小为 1000 到 1500 万个结点。出于可用性和性 能的考虑，强烈建议始终将此大小限制为几百万。如 果超出这一大小，则最好使用 terrain 数据集来表 示。
数据:\10dem\dgxtin\yl.mdb\dgx，操作:创建tin.exe
2.1两块等高线创建TIN –Tin的剪裁（中级）
两块等高线创建TIN，按照下面的方法，创立Tin，这 不是我们需要？？？
ArcGIS之数字高程模型(DEM)分析
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数学意义上的数字高程模型是定义在二维空间上的额连续函数 H=F（X，Y）
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当ζ为正方形格网是，这时的DEM称为 基于格网的DEM（Grid based on DEM）
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当ζ为为三角形时，这时实质上是用 互不交叉、互不重叠的连接在一起的 三角形网络逼近表面，这时的DEM称为 基于不规则三角网的DEM（Irregular Triangulated NetWork Based DEM， TIN based DEM）
所有点的自然邻域都与邻近 Voronoi（泰森）多边形相关。最初， Voronoi 图由所有指定点构造而成，并由橄榄色的多边形表示。然后会在 插值点（红星）周围创建米色的新 Voronoi 多边形。这个新的多边形与 原始多边形之间的重叠比例将用作权重。
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2 高程内插（栅格插值）
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除了将使用 Delauney 三角测量识别和加权用于插值各像元表面值的数据 点（与在 TIN 中一样），自然邻域法插值与反距离权重法插值相同。与 其他插值方法相比，自然邻域法插值能够可靠地处理更大的数据集。（左： 自然邻域发法，右：IDW插值法）
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4 等高（值）线创建与编辑
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控制等值质量：
所创建等值线的轮廓可能会呈方形或不均匀，看起来犹如沿着栅格像元的 边界。出现这种情况可能是因为各栅格的值为整数且恰好落在等值线上。 这并不是个问题，该等值线不过是原样呈现数据而已。 如果希望等值线更平滑，可行的方法包括对源数据进行平滑处理或调整起 始等值线。1000 1000.001 等值线注记：
3 创建TIN
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用于表面建模的 TIN 应使用投影坐标系构造。不建议使用地理坐标系， 因为当以角度单位表达 XY 坐标时无法确保 Delaunay 三角测量，并且基 于距离的计算（如坡度、体积和视线分析），可能会产生令人误解或不正 确的结果。 从多种矢量数据源，可以是点、线、面要素 一种或几 种组合
ArcGIS DEM_第四章_DEM表面建模
4.2 DEM表面重建
DEM是地形表面的“数学/数字模型”—根据 不同数据集采用一个或多个“数学函数”表示， 数学函数通常被认为是内插函数 对地形表面进行表达的各种处理称为表面重建 或表面建模，重建的表面即为DEM表面。 因此：地形表面重建=DEM表面重建/表面生成
内插的内容广泛
DEM内插与DEM表面重建概念的细微差别： 内插：包括估计一个新点高程的整个过程，这个 新点可能随后被用于表面重建 表面重建：强调重建表面的实际过程，可以不包 括内插的计算。 表面重建：强调“如何重建表面、建立哪一类表 面或是否为一个连续表面” 内插：包含表面重建以及从重建表面提取高程信 息的过程，也包含从量测的数据点或规则格网中 获取高程值并生成等高线的过程。
三角形表面建模的特点
可用于所有数据结构------选择采样、混合采样、 规则采样、剖面采样、等高线采样。 三角形在形状、大小方面灵活，能容易地融合断 裂线等特殊数据，又能生成线或其他任何数据 （任意形状多边形可分为一系列三角形） 对于三角形建模的方法有时会使用高于一次的多项 式，形成的三角形不是平面，而是曲面三角形。
4.3 建立DEM表面的方法
1.地形表面重建与内插的通用多项式函数 DEM表面的数学表达式：Z=f（X，Y）
用于表面重建的通用多项式
2 数字表面建模的方法
1）基于点的表面建模 只使用多项式的零次项来建立 DEM表面，则对每一数据点都可 建立一水平平面。该平面表示此 点周围的一小块区域，整个DEM 表面可由一系列相邻的不连续表 面构成。 对每一个单独平面的子面域，数 学表达式可表示为：Zi=Hi， Zi指I点周围一定范围内水平面的 高度，Hi为I点的高程值。
2. DEM 质量评价标准
DEM 是对地形曲面的逼近，从以下几个方面评价
最全最全最新ARCGIS地面点生成dem完整版
以上操作会失败！！永年项目”地+空”dem的融合：数据源：①扫描车跑高精度路面，提取路面点。
高程改正后每一段有个偏移量offset。
首先要将offset应用到各个地面点的txt文件中。
②无人机飞的空三加密后的离散点txt文件。
离散点文件都只有xyz三列，有头的csv格式。
目标：利用两种数据生成测区1m分辨率的dem。
做法：①对离散点文件，arcgis中没有批量转为shp的工具，只能手动先转为事件层加载后再导出为shp、合并shp要素层。
②要素层生成dem。
这里认为扫描精度高于航飞精度，故将扫描点生成的1m的dem，航飞点生成1.1米的dem。
为了能很好地融合，生成dem时，不能将搜索点数和距离设置过大，这里先设置为3点、6米。
③融合：选择blend，优先使用高精度的dem。
④补洞：融合后的dem有较多的空洞无效值区域，甲方要求补洞。
先对融合后的dem生成多点要素层，再用要素层重新生成dem，这时将搜索点数和距离设置为3点、30米。
结果比较：赠送以下资料考试知识点小技巧大全一、考试中途应饮葡萄糖水大脑是记忆的场所，脑中有数亿个神经细胞在不停地进行着繁重的活动,大脑细胞活动需要大量能量。
科学研究证实,虽然大脑的重量只占人体重量的2%-3%,但大脑消耗的能量却占食物所产生的总能量的20%,它的能量来源靠葡萄糖氧化过程产生。
据医学文献记载,一个健康的青少年学生30分钟用脑,血糖浓度在120毫克/100毫升,大脑反应快,记忆力强；90分钟用脑，血糖浓度降至80毫克/100毫升，大脑功能尚正常；连续120分钟用脑，血糖浓度降至60毫克/100毫升，大脑反应迟钝，思维能力较差。
我们中考、高考每一科考试时间都在2小时或2小时以上且用脑强度大，这样可引起低血糖并造成大脑疲劳，从而影响大脑的正常发挥，对考试成绩产生重大影响。
因此建议考生，在用脑60分钟时，开始补饮25%浓度的葡萄糖水100毫升左右，为一个高效果的考试加油。
在ArcGIS中如何生成DEM
可以使用工具 3D Analyst——create TIN——create TIN form features 生成栅格图，再用 3D Analyst——convert——TIN to raster 转换一下生成GRID按照你的方法，我可以生成tin，然后转换成栅格，attitude字段我选了elevation，生成了全黑的，是不是因为我的shp文件里的高程那个字段不是 elevation？（我shp文件自己建的高程字段是“gaocheng”）你搞反了，应是先利用你的等高线（矢量）生成tin ，然后再由tin生成DEM。
（还没听说过有矢量直接转化为栅格后是DEM的？因为CAD格式不能生成tin，所以你还需要将CAD数据转换成shipfile 或 database 格式。
转换方法：你在CAD数据处右键》 data 》 export data 》选择好导出的地方，导出的格式（shipfile 和 database 格式都行）然后确定，再用shipfile 和 database 格式数据建立tin创建tin方法：1、首先选择功能：Tools（顶部）——Extensions （可将里面的全部打钩）2、在上面空白处右键，然后选择3D Analysis ，出现3D Analysis 工具条3、单击出现的工具条的3D Analysis 》 create/modify Tin 》create Tin from features4、将左边的数据选择你的等高线，右边的属性选择你的建立tin的属性，下面写好输出tin 的位置。
到此tin就建立好了。
5、单击出现的工具条的3D Analysis 》 convert 》 tin to raster选好好需要的，点OK。
到这里才是建立了DEM。
1、启动ArcCatalog，新建数据库data.mdb，在空白处右击，导入data.txt，四个字段分别为Code（设为主健）、X、Y、Z，保存为表Point。
ArcGIS DEM分析解决方案
ArcGIS DEM分析解决方案A：DEM剖面显示（看是否合3D模型中的create profile类似）。
理解如下：在DEM上画一直线，沿直线垂直切割dem，通过一个profile（图表），来显示该切割面上地形的起伏。
剖面分析初步方案如下：沿线方向每一个栅格都可以得到该Grid的值和该栅格沿线的距离，这样可以获得一个值和距离的序列，那么可以用距离做横轴，值作纵轴。
然后把这个序列绘制的界面上。
绘制到界面上有两种方案：1）利用图表控件来进行绘制剖面曲线图，这样后续的操作方便，并且样式多样，图表控件提供了更多的接口来进行操作。
2）就是利用vb的gdi进行绘制。
B：填挖方计算（与arcgis的空间分析模块中的表面分析的cut/fill类似）。
理解如下：需要两个参数，一个是现实栅格图像，另一个是目标栅格图像，计算从现实栅格图像到目标栅格图像的计算，图像比目标图像高的地方，需要cut，就是挖方计算。
现实图像比目标图像低的地方，需要fill，就是填方计算。
通过计算，得到填方和挖方的结果以及位置（表现在栅格图像上）这个可以直接利用ISurfaceOp的cutfill方法即可，其参数为两个栅格数据，CutFill (beforeGeoDataset, afterGeoDataset [,zFactor] )，其中beforeGeoDataset为初始状态的Dem，而afterGeoDataset为结果状态DEM，这样得到的结果为一个栅格数据集，可以存储在内存当中，也可以输出成结果栅格数据集，结果栅格中可以用不同的颜色或者数值得正负来表示需要cut或者需要fill，可以利用统计工具来进行统计cut或者fill的数值。
C：洼地填充（生成流域的中间过程，参考水文模型中的fill sinks）理解如下：对输入的DEM源栅格图层进行填洼处理，如果一个栅格高程都低于周围8个栅格的高程，就把该栅格高程设置为周围8个栅格中高程最低的高程。
使用ARCGIS进行DEM制作和表面分析
收集该地区的地形数据，包括等高线、高程点等矢量数据，以及卫星影像、地形图等栅格数据。对数据进行预处 理，如格式转换、坐标配准等，以确保数据的准确性和一致性。
DEM创建过程展示
创建TIN
转换DEM
DEM编辑与优化
在ARCGIS中，利用收集到的 高程点和等高线数据，创建不 规则三角网（TIN）模型。通 过设置合适的参数，如最大三 角形边长、最小角度等，确保 TIN模型的精度和效率。
将插值结果转换为栅格数据集，设置 合适的像元大小、坐标系统、数据类 型等。
栅格数据编辑
对生成的栅格数据进行编辑，如裁剪 、拼接、重投影等操作，以满足后续 分析需求。
质量评估与精度提升
质量评估
通过交叉验证、误差分析等方法，评估DEM数据的精度和质 量，确保满足分析要求。
精度提升
针对评估结果，采取相应措施提升DEM精度，如增加采样点 、优化插值参数、引入辅助数据等。
流域划分与水文分析功能实现
01
流域划分原理运动过程，将地形
表面划分为不同的流域单元。
02
水文分析功能
ArcGIS提供了一系列水文分析工具，如填洼、水流方向提取、汇流累积
量计算等，用于研究地形对水文过程的影响。
03
应用场景
流域划分和水文分析在水资源管理、洪水预测与防治、生态环境保护等
应用场景
可视域分析和日照时数模拟在城乡规划、风景名胜区规划、太阳能资源评估等领域具有广 泛应用。例如，在建筑布局规划中，可利用这些工具评估不同方案的光照条件和视觉景观 效果。
04
案例分析：基于ARCGIS的DEM制作与表面分析 实践
案例背景介绍及数据准备
案例背景
本次案例选取某地区的地形数据，通过ARCGIS软件进行数字高程模型（DEM）的制作和表面分析，以揭示该地 区的地形特征和空间分布规律。
ArcGIS10.2 学习课程——10.DEM制作、表面分析、插值分析
使用上面分幅数据的tin
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Terrain创建
必须基于数据集右键向导创建
数据:\10dem\dgxtin\yl.mdb\kk\newdgx
操作:创建terrain.exe
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模型
模型位置:\10dem\dgxtin\工具箱.tbx\创建terrain
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3.3坡向分析 坡向(Aspect)， 坡向反映了斜坡所面对的方向。坡向 指地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过 该点的正北方向的夹角。对于地面任何一点来说，坡向表 征了该点高程值改变量的最大变化方向。在输出的坡向数 据中，坡向值有如下规定：正北方向为0度，按顺时针方向 计算，取值范围为0°～360°。坡向在植被分析、环境评 价等领域有重要的意义。在生物学上，生长在朝向北的斜 坡上和生长在朝向南的斜坡上的植被一般有明显的差别； 建立风力发电站的选址时，需要考虑把它们建在面向风的 斜坡上；地质学家经常需要了解断层的主要坡向，或者褶 皱露头，来分析地质变化的过程；在确定容易被积雪融水 破坏的居民区的位置时，需要识别朝南的坡面，来得到最 初融化的积雪的位置。
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Terrain数据
Terrain 数据集是一种多分辨率的基于 TIN 的表面数据结构，它是基于作为要素存储在地理 数据库中的测量值构建而成的。通常，terrain 数据集通过激光雷达、声纳和摄影测量源进行构 建。Terrain 存储在地理数据库的要素数据集中， 其中包含用于构建 terrain 的要素。
ArcGIS之数字高程模型(DEM)分析
2 高程内插（栅格插值）
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插值工具通常分为确定性方法和地统计方法。确定性插值方法将根据周围 测量值和用于确定所生成表面平滑度的指定数学公式将值指定给位置。
确定性插值方法包括：反距离权重法（inverse distance weighting， IDW）、自然邻域法、趋势面法和样条函数法。
•
•
地统计方法以包含自相关（测量点之间的统计关系）的统计模型为基础。 因此，地统计方法不仅具有产生预测表面的功能，而且能够对预测的确定 性或准确性提供某种度量。克里金法是一种地统计插值方法。
•
•
投影坐标系验证？？
对点集插值模型进行精度检验：
1、运用点集工具筛选出插值点集与测试点集； 2、利用插值点集进行高程插值；
3、利用值提取至点工具将插值出的高程面赋值于测试点集；
4、测试点集的测量值与插值值进行比较，计算标准差等统计数值。
IDW 与 SPLIE 高程插值精度检验
•
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4 等高（值）线创建与编辑、注记、转换
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TIN与DEM、等高线之间的相互转换
Erase擦除多边形：定义插值的边界。位于擦除多边形之内的输入数据， 将从插值和分析操作排除。 Replace替换多边形：用于将边界及所有内部高度设置为相同的值。可用 于对湖泊或者坡度挖掘到水平面以下的区域进行建模。 ValueFill填充多边形：用于将一个整数属性值分配给位于此填充多边形 内部的所有三角形。表面高度不受影响，并且不发生裁剪或擦除操作。
点集 隔断线（软/硬 山脊 河流，硬隔断线能够捕获表面的突变并能改进 TIN 的显示和分析质量。软隔断线是不会改变表面局部坡度的线状要素，例如 表示研究区范围边界的线等） 多边形（裁切/删除/替换/填充）
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首先要将offset应用到各个地面点的txt文件中。
②无人机飞的空三加密后的离散点txt文件。
离散点文件都只有xyz三列，有头的csv格式。
目标：利用两种数据生成测区1m分辨率的dem。
做法：①对离散点文件，arcgis中没有批量转为shp的工具，只能手动先转为事件层加载后再导出为shp、合并shp要素层。
②要素层生成dem。
这里认为扫描精度高于航飞精度，故将扫描点生成的1m的dem，航飞点生成1.1米的dem。
为了能很好地融合，生成dem时，不能将搜索点数和距离设置过大，这里先设置为3点、6米。
③融合：选择blend，优先使用高精度的dem。
④补洞：融合后的dem有较多的空洞无效值区域，甲方要求补洞。
先对融合后的dem生成多点要素层，再用要素层重新生成dem，这时将搜索点数和距离设置为3点、30米。
结果比较：赠送以下资料考试知识点小技巧大全一、考试中途应饮葡萄糖水大脑是记忆的场所，脑中有数亿个神经细胞在不停地进行着繁重的活动,大脑细胞活动需要大量能量。
科学研究证实,虽然大脑的重量只占人体重量的2%-3%,但大脑消耗的能量却占食物所产生的总能量的20%,它的能量来源靠葡萄糖氧化过程产生。
据医学文献记载,一个健康的青少年学生30分钟用脑,血糖浓度在120毫克/100毫升,大脑反应快,记忆力强；90分钟用脑，血糖浓度降至80毫克/100毫升，大脑功能尚正常；连续120分钟用脑，血糖浓度降至60毫克/100毫升，大脑反应迟钝，思维能力较差。
我们中考、高考每一科考试时间都在2小时或2小时以上且用脑强度大，这样可引起低血糖并造成大脑疲劳，从而影响大脑的正常发挥，对考试成绩产生重大影响。
因此建议考生，在用脑60分钟时，开始补饮25%浓度的葡萄糖水100毫升左右，为一个高效果的考试加油。
基于ArcGIS的DEM分析与可视化
基于ArcGIS的DEM分析与可视化实验四基于ArcGIS的DEM分析与可视化一、实验目的1、掌握利用ArcGIS三维分析模块进行创建表面的基本方法2、掌握利用ArcGIS三维分析进行各种表面分析的基本方法，并能进行表面创建及景观图制作3、掌握地形特征信息的提取方法，能利用ArcGIS软件基于DEM 对山脊线和山谷线的提取4、掌握三维场景中表面及矢量要素的立体显示其原理与方法，熟练掌握ArcGIS软件表面及矢量要素杂场景中的三维显示及其叠加显示5、熟练掌握ArcScene三维场景中要素、表面的多种可视化方法。
6、通过制作某区域的飞行动画，实现对该区域的宏观浏览，掌握地形的三维显示与飞行动化的制作方法。
二、主要实验器材（软硬件、实验数据等）计算机硬件：性能较高的PC机计算机软件：ArcGIS9.3软件、Visual Basic6.0实验数据：《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘或其他中三、实验内容与要求1、地形特征信息提取操作指导见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》第九章实例与练习2 P349-351。
实验数据具体见《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》随书光盘\\\\ch9\\EX2。
要求：利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。
具体操作：1.点击DEM数据，使用表面分析中的坡向（Aspect）工具，提取DEM的坡向数据层，命名为A。
2.点击数据层A，使用表面分析中的坡度（Slope）工具，提取数据层A的坡度数据，命名为SOA1。
3.求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H；使用空间分析工具集中的栅格计算器（Raster Calculator），公式为（H—DEM），得到与原来地形相反的数据层，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.使用空间分析工具集中的栅格计算器（Raster Calculator），公式为SOA=(([SOA1]+[SOA2])-Abs([SOA1]+[SOA2]))/2，这样就可以求出没有误差的DEM的坡向变率SOA。