5 数字地形特征的提取

1 坡度(Slope)
意义： 根据坡度起伏变化，确定崩塌、滑坡区域或严重的土壤侵蚀 区，作为灾害防治与水土保持工作的基础。 提取平坦区域，为大型商业中心或房屋建筑选址。
5 地形起伏度 指在所指定的分析区域内栅格中最大高程与最小高程 的差。描述一个区域地形特征的一个宏观性的指标。
RFi Hmax Hmin
意义：可以直观地反映地形起伏特征，常常用于地貌划分、水 土流失评价、道路规划等
6 地表切割深度 指地面某点的邻域范围的平均高程与该邻域范围内的 最小高程的差值。
R S曲面 S水平
意义：是衡量地表侵蚀程度的重要量化指标，在水土保持和环境 监测中具有重要意义
当分析窗口是3*3窗口时，近似公式为： R 1 cos(S)
8 高程变异系数
指格网单元点的标准差与平均高程的比值，反映了分析区 域内地表单元格网各顶点高程变化的指标。
Vs z
式中：s

[
1 n 1
Lattice Spatial analyst tools/extract to point Raster to point
2 正地形与负地形
相对高于邻区或新构造上升地区的地形，如山地、高原、丘 陵。反之，为负地形，如洼地、盆地等。确定是否以侵蚀还 是堆积过程为主。
世界上许多石油矿床与高地、丘陵，特别是穹隆或背斜构造形成的 正地形有关。石油、天然气、金属矿床常常形成或储存在上述正地 形中。有些金属矿床比围岩抗风化作用较强，也形成正地形。负地 形是沉积物堆积的有利条件，也是冲刷微弱的场所。煤、石油、铝 土、铁、泥炭、盐类和锰结核等沉积矿床多形成在盆地、凹地、平 原和洋盆等负地形中。
n k 1
(zk
1
z)2]2
，n表示单元格网顶点数目。
数字地形分析
一．总体描述因子
1. 不同形式DEM的转换 2. 正地形与负地形 3. 反地形 4. 填挖方计算 5. 地形的起伏度 6. 地表的粗糙度 7. 地表切割深度 8. 高程变异系数
二. 坡面因子提取
三. 特征地形要素提取
二 坡面因子提取
数字地形分析？
通过海拔高度引起的地形差异，可以导致在相应地 理空间中发生的物质（水分、空气湿度、大气压及 大气含量等）、能量（太阳辐射、温度等）的差异。 到底它们的变化规律怎样？可以从决定因子地形场 视角入手！
栅格叠置分析案例：数字地形分析
1 数字地形分析概念 2 数字地形分析
数字地形分析
一．总体描述因子 二．坡面因子提取 三．特征地形要素提取
15°～25°水土流失严重，必须采取工程、生物等综合措施防治 水土流失；
>25°为《水土保持法》规定的开荒限制坡度，即不准开荒种植 农作物，已经开垦为耕地的，要逐步退耕还林还草。
纵向坡度有超过20‰的铁路路段，如宝成线、京原 线，但必须减少列车总重和多机车牵引才能运行。
坡度是高度与水平距离之比。铁路用千分之几(‰)表 示,公路用百分之几(％)表示。
1. 坡度 2. 坡向 3. 山影 4. 宏观坡形 5. 微观坡形
二 坡面因子提取
1. 坡度 2. 坡向 3. 山影 4. 宏观坡形 5. 微观坡形
1984年中国农业区划委员会颁发《土地利用现状调查技术规程》 对耕地坡度分为五级，地面坡度的不同级别，对耕地利用的影 响不同。
≤2°一般无水土流失现象； 2°～6°可发生轻度土壤侵蚀，需注意水土保持； 6°～15°可发生中度水土流失，应采取修筑梯田、等高种植等 措施，加强水土保持；
Di H Hmin
Di 表示地面每一点的地表切割深度；
H 表示在固定分析窗口内的平均高程；
Hmin 表示在固定分析窗口内的最低高程
意义：可以直观、定量地反映出地表被侵蚀切割的情况，是 研究水土流失及地表侵蚀发育状况时的重要参考指标
7 地表粗糙度(surface roughness )
反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，指地表邻域单元的曲 面面积与其在水平面上的投影面积的比值。
正地形与负地形的提取
建立比较的基准，通常表示为一定邻域内的高程均值； 通过原始栅格DEM与高程均值对比，高于均值的判断为
正地形，反之定义为负地形。
3 反地形
以某一水平面为基准，完全翻转原始DEM所构成的 地形。
为了避免出现负值，通常水平面值选择大于等于DEM的最大值。
？？想具体知道各种林地的实际面积？ 某个区域有修建一个平台，需要取土量多少？
4 曲面面积和曲面体积
指考虑到表面高程的变化情况，沿地表计算出的面积，（通常 大于其二维的底面积）以及地表所包含的体积大小。
曲面面积与体积的计算
问题？ 在研究水库、湖泊的年际变化时，需要确定当时的 库容量，如何获得？
关键点： 反地பைடு நூலகம்的构建； 填挖方计算；
一、总体描述因子
1. 不同形式DEM的转换（等高线、TIN及lattice数据的提取） 2. 正地形与负地形 3. 反地形 4. 填挖方计算 5. 地形的起伏度 6. 地表的粗糙度 7. 地表切割深度 8. 高程变异系数
线与TIN; 2）融合多种表示地形的因子， 提高DEM分辨率的需要；
提高栅格DEM的分辨率的方式之一
单纯通过对原始DEM 进行更小格网尺度的插 值操作无法提高DEM的 分辨率和准确度。 需要添加新采样点重新 编辑高程数据。
DEM不同形式的转换方式
等高线 Contour Extract by attribute TIN Raster to tin Create tin
一、总体描述因子
1. 不同形式DEM的转换（等高线、TIN及lattice数据的提取） 2. 正地形与负地形 3. 反地形 4. 填挖方计算 5. 地形的起伏度 6. 地表的粗糙度 7. 地表切割深度 8. 高程变异系数
1、不同形式DEM的转换(等高线、TIN及lattice数据的提取)
1）为了直观表达地形的需要, ——明暗等高线，不同灰度等高
栅格叠置分析案例：数字地形分析
1 数字地形分析概念 2 数字地形分析
栅格叠置分析案例：数字地形分析
1 数字地形分析概念
2 数字地形分析
1 数字地形分析的定义
由DEM生成等高线、坡度、坡向、剖面、汇水面积、 填挖方及其三维透视、潜在太阳辐射等来表达实际 地形的各种特征的派生图形或者数据的过程。
地形的影响？