arcgis之地形5山脊山谷线提取

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取摘要：1.引言2.ArcGIS 简介3.山体范围提取的方法4.提取山体范围的步骤5.结论正文：【引言】在地理信息系统(GIS) 中，山体范围提取是一项非常重要的任务。

山体是地球表面的重要地貌特征之一，对于地理学、地质学、环境科学等领域的研究都具有重要意义。

ArcGIS 是一款功能强大的GIS 软件，可以进行山体范围提取等空间分析任务。

本文将介绍如何使用ArcGIS 提取山体范围。

【ArcGIS 简介】ArcGIS 是由美国Esri 公司开发的一款GIS 软件，具有强大的空间数据处理和分析能力，被广泛应用于地理学、地质学、环境科学、城市规划等领域。

ArcGIS 包括桌面、服务器和移动端等多个平台，支持多种数据格式和空间分析算法，可以满足不同用户的需求。

【山体范围提取的方法】山体范围提取的方法有很多种，其中比较常用的方法是基于DEM(数字高程模型) 的山体提取方法。

该方法通过对DEM 进行处理，提取出山体的轮廓线和高度等信息，从而确定山体的范围。

【提取山体范围的步骤】下面是使用ArcGIS 提取山体范围的具体步骤:1.准备数据：需要一幅包含地形信息的DEM 数据，可以使用遥感影像、地形图等数据源获取。

2.填充DEM:使用ArcGIS 中的"Fill"工具，对DEM 数据进行填充，以生成完整的地形表面。

3.计算坡度：使用ArcGIS 中的"Slope"工具，计算填充后的地形表面的坡度。

4.确定山体范围：根据坡度的大小，将地形表面划分为平地、缓坡、陡坡和山峰等不同区域。

可以使用ArcGIS 中的"Raster Calculator"工具进行操作。

5.提取山体轮廓线：对山峰区域进行处理，提取出山体的轮廓线。

可以使用ArcGIS 中的"Hillshade"工具，将山峰区域转换为轮廓线。

6.聚合轮廓线：对提取出的山体轮廓线进行聚合，以生成最终的山体范围。

山脊线、山谷线和鞍部点的提取知识讲解

山脊线、山谷线和鞍部点的提取山脊线、山谷线和鞍部点的提取一．实习背景山脊线、山谷线是地形特征线，它们对地形、地貌具有一定的控制作用。

它们与山顶点、谷底点以及鞍部点等一起构成了地形及其起伏变化的骨架结构。

因此在数字地形分析中，山脊线和山谷线以及地形特征点等的提取和分析是很有必要的。

相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部分称为鞍部，鞍部是两个山脊和两个山谷会合的地方。

鞍部点是重要的地形控制点，它和山顶点、山谷点以及山脊线、山谷线等构成的地形特征点线，具有对地形具有很强的控制作用。

因此，对这些地形特征点、线的分析研究在数字地形分析中具有很重要的意义。

同时，由于鞍部点的特殊地貌形态，使得鞍部点的提取方法较山顶点和山谷的提取更难，目前没有什么有效的方法来提取鞍部点，利用水文分析的方法可以来提取一些鞍部点，但是它还是具有一定局限性。

二．实习目的（1）熟练掌握基于DEM利用ArcGIS进行提取相关地形特征的方法与原理；（2）深入认识山脊线、山谷线和鞍部点3个基本地形特征；三．实习内容１.提取ｄｅｍ数据的ＳＯＡ２基于地形表面的几何形态分析方法提取山脊线山谷线3.基于DEM水文分析方法提取山脊线山谷线4.鞍部点的提取四．实习数据DEM五．实习工具Surface Analyst，model工具六．实习步骤1.提取DEM的SOA数据A．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；B．基于反地形 DEM数据求算坡向值；C．利用 SOA 方法求算反地形的坡向变率，记为 SOA2，由原始DEM数据求算出的坡向变率值为 SOA1；D.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，2.利用基于地形表面的几何形态分析方法提取山脊线山谷线（1）山脊线的提取其中在focal statistics中选择3*3的窗口，类型选择为mean,在minus中再次导入DEM，进行计算。

山脊线山谷线提取实验报告

山脊线山谷线提取实验报告实验容描述：山脊线和山谷线构成了地形起伏变化的分界线（骨架线），因此它对于地形地貌研究具有重要意义；另一方面，对于水文物理过程研究而言，由于山脊、山谷分别代表示分水性与汇水性，山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取。

本次实验通过某区域栅格DEM掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理；同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。

实验原理：1.本实验基于规则格网DEM数据使用平面曲率与坡形组合法提取山脊线和山谷线，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，提取过程中可以SOA代替平面曲率。

2.主要用到以下理论知识：1）坡向变率：是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect，SOA）。

它可以很好地反应等高线弯曲程度；2）反地形DEM数据：求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H，通过公式（H-DEM），得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；3）地面坡向变率SOA：地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小围坡向的最大变化情况。

但是SOA在提取过程中在北面坡将会有误差产生，所以要将北坡坡向的坡向变率误差进行纠正，其公式为：SOA=(( [SOA1]+[ SOA2] )-Abs( [SOA1]-[ SOA2] ))/2其中：SOA1为原始DEM数据层坡向变率，SOA2为反地形DEM数据层坡向变率。

4）焦点统计5）ArcScan自动矢量化流程图、实验步骤：1.相对路径2.加载数据3.提取原始dem的坡向（利用dem数据--空间分析--表面分析--坡度工具，命名为Aspect）4.提取原始DEM数据的坡向变率（利用3中生成的Aspect图层--空间分析--表面分析--坡度工具，命名为SOA1）5.提取反地形DEM数据（栅格计算器--输入公式H-DEM）1）找出DEM最大高程值（右键属性---找出数据源中最大值为1153.8）2）栅格计算器提取反地形DEM数据（输入公式1153.8 - "dem"，命名为INdem）6.提取反地形DEM数据的坡向值7.计算反地形DEM数据的坡向变率8.计算进行误差纠正的地面坡向变率（栅格计算器--输入公式(("SOA1" + "SOA2") - Abs("SOA1" - "SOA2")) / 2）9.邻域分析（原始dem--邻域分析--焦点统计focal statistics（统计原始dem的平均值）---设置统计类型为平均值mean，邻域类型为矩形(也可为圆形)，邻域大小为3*3（我发现邻域越大越模糊）(11*11)，则可得到一个邻域为3*3(11*11)的矩形的平均数据层，命名为mean10.计算正负地形分布区域（空间分析--地图代数--栅格计算器---输入公式为"dem" - "mean"，命名为Dvalue(差值)）11.利用栅格计算器提取山脊线（公式为"SOA" > 70 & "Dvalue" > 0这是错的！！要加括号！！("SOA" > 70) &( "Dvalue" > 0)）和山谷线（("SOA" > 70) & ("Dvalue" < 0)）12.利用ArcScan自动矢量化得到山脊线山谷线的矢量图层1）在ArcCatalog中新建（方法有两种：右击文件夹--new--shapefile！或者是右击geodatabase--new--feature class（新建要素类））山脊线图层（名称为shanjiline，类型为线）方法1：new--shapefile方法2：new--feature class（但是这种方法下的线图层，在自动矢量化山脊线后无法读到这个图层，所有还是选择方法1---这是因为栅格图层和矢量图层不能放在同一个geodatabase里面么？？？？？？？）2）打开开始编辑3）勾选扩展工具中的自动矢量化工具ArcScan4)在菜单栏空白处右击勾选ArcScan，打开ArcScan工具条--单击自动矢量化下的生成要素打开生成要素对话框即可生成自动矢量化后的矢量山脊线5)用同样的方法生成矢量山谷线13.制作立体图。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取摘要：1.ArcGIS山体范围提取概述2.所需数据和软件3.操作步骤详解4.结果分析和优化5.总结与展望正文：【1.ArcGIS山体范围提取概述】ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，广泛应用于地图制作、空间数据分析等领域。

在山体范围提取方面，ArcGIS提供了一系列工具和方法，可以帮助我们准确、高效地获取山体边界。

本文将详细介绍如何利用ArcGIS软件进行山体范围提取，以期为相关领域的研究提供参考。

【2.所需数据和软件】在进行山体范围提取前，我们需要准备以下数据和软件：1.高分辨率遥感影像：如光学遥感影像、雷达遥感影像等，用于获取山体的地形信息。

2.DEM数据（数字高程模型）：用于精确描绘山体的三维形态。

3.ArcGIS软件：版本应为ArcGIS 10.x及以上。

【3.操作步骤详解】步骤1：数据预处理1) 对遥感影像和DEM数据进行配准，确保数据坐标系统一致。

2) 对遥感影像进行地形阴影消除和辐射校正，提高山体范围提取的精度。

步骤2：山体范围提取1) 使用ArcGIS中的“山体分析”工具（Spatial Analyst Tools > Mountain Analyst > Slope Analysis），计算研究区域内的坡度。

2) 根据计算得到的坡度值，设置合适的阈值，将研究区域划分为山地区域和非山地区域。

3) 对山地区域进行聚类分析，提取山体范围。

步骤3：山体边界优化1) 使用ArcGIS中的“面域细化”工具（Spatial Analyst Tools > Surface > Facet），对提取的山体范围进行边界细化。

2) 对细化后的山体边界进行平滑处理，以提高视觉效果。

步骤4：结果分析与优化1) 利用ArcGIS软件，将提取的山体范围导出为Shapefile格式。

2) 对提取结果进行精度评估，如与其他参考数据（如实地调查数据、地形图等）进行对比，分析提取结果的准确性和可靠性。

ArcGIS中利用水文分析提取山脊线山谷线

ArcGIS中利用水文分析提取山脊线山谷线1 流程图利用水文分析提取山脊线及山谷线，山脊线相当于分水线，山谷线相当于山谷线。

分水线是水流的起源点，这些栅格的水流方向只存在流出方向而不存在流入方向，所以汇流累积量为零。

通过对零值的提取就可以得到山脊线。

山谷线相当于汇水线要用反地形求出，即用较大值减去DEM，DEM中山脊线就成为山谷线，山谷线变为山脊线，用求山脊线的方法求出山谷线，分别利用正反地形求交验证。

DEM进行填洼，利用水文分析求出流向流量，再提取出汇流累积量为零得值与正地形求交，即得到分水线也就是山脊线。

用反地形求流向流量提取汇流累积量为零的部分与负地形求交就是山谷线。

图1-1 流程图2 操作步骤2.1 正负地形求取（1）加载DEM数据，在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools → Neighb orhood→Focus Statistics工具，输入dem，利用11*11窗口计算平均值。

设置如图2-1所示。

图2-1 焦点统计设置（2）在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools ◊Map Algebra ◊Raster Calculator工具，对原始数据与焦点统计后的DEM 做减法。

结果如图2-2所示。

图2-2 减法计算结果（3）在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools ◊Reclass◊Reclassify工具，对减法运算结果进行重分类，分级界线为0。

将大于0的区域赋值为1，小于0的区域赋值为0即得到正地形；设置如图2-3所示，结果如图2-4所示。

将大于0的区域赋值为0，小于0的区域赋值为1即得到负地形，设置如图2-5所示，结果如图2-6所示。

图2-3 正地形重分类设置图2-4 正地形结果图图2-5 负地形重分类设置图2-6负地形结果图2.2 山脊线的提取（1）填洼：加载DEM数据，在ArcToolbox中选择Spacial Analyst Tools ◊Hydrology◊Fill工具，输入DEM进行填洼，设置如图2-7所示。

arcgis 山体范围提取

ArcGIS山体范围提取1. 任务概述ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，可以用于空间数据的处理、分析和可视化。

山体范围提取是指利用ArcGIS软件中的工具和功能，从地理数据中提取出山体的范围和边界信息。

本文将详细介绍如何使用ArcGIS进行山体范围提取的步骤和方法。

2. 数据准备在进行山体范围提取之前，需要准备相应的地理数据。

一般来说，山体范围提取需要使用高程数据和地形数据。

高程数据可以通过数字高程模型（DEM）来获取，常用的DEM数据包括SRTM、ASTER GDEM等。

地形数据可以是矢量数据，如山脉、山峰的矢量图层，也可以是栅格数据，如山体的坡度、坡向等栅格图层。

3. 数据导入在ArcGIS中，可以通过多种方式将数据导入到软件中，包括导入矢量数据和栅格数据。

对于高程数据和地形数据，一般采用栅格数据的形式导入。

导入数据后，可以在ArcGIS的图层管理器中查看和管理导入的数据。

4. 创建掩膜在进行山体范围提取之前，需要创建一个掩膜，用于限定提取范围。

掩膜可以是一个矢量图层或栅格图层，根据具体需求选择合适的形式。

掩膜可以手动绘制，也可以根据已有的矢量或栅格数据生成。

掩膜的目的是将提取范围限定在特定的区域内。

5. 提取山体范围在ArcGIS中，可以使用多种方法进行山体范围的提取。

下面将介绍两种常用的方法。

5.1 基于高程阈值的提取基于高程阈值的提取是一种简单而直接的方法。

通过设置一个高程阈值，将高程大于该阈值的区域提取出来，即可得到山体的范围。

具体步骤如下：1.打开ArcGIS软件，导入高程数据和掩膜图层。

2.在ArcGIS的工具箱中，选择“Spatial Analyst Tools” -> “MapAlgebra” -> “Raster Calculator”。

3.在“Raster Calculator”对话框中，输入表达式，如“Con(“elevation” > 1000, 1, 0)”（其中，“elevation”为高程数据的图层名称，“1000”为高程阈值）。

实习15 山脊线、山谷线和鞍部点的提取

实习目的
熟练掌握基于DEM利用ArcGIS进行提取相关地形特征的方法与原理；深入认识山脊线、山谷线和鞍部点3个基本地形特征；
实习工具
山脊线和山谷线提取
方法1 基于地形表面几何形态近似为SOA>70与正地形 spatial analyst -Surface Analysis /3D analyst-Raster Surface[只有相关地形因子提取，无栅格运算]
方法2 DEM水文分析
鞍部点态
SOA>70与正地形 SOA=(([SOA1]+[SOA2])-abs([SOA1]-[SOA2]))/2 C=[DEM]-[DEMmean] 山脊线 C>0 & SOA>70 山谷线 C<0 & SOA>70 鞍部点 Shanji×Shangu×(C>0),并转为矢量 × × 并转为矢量
实习15
山脊线、山谷线和鞍部点的提取的提取
Data（下载完在下载完在ArcCatalog中查看是否能打开中查看是否能打开）下载完在中查看是否能打开一、山脊线、山谷线提取 Ex9.5.2 Ex11.6.1 二、鞍部点的提取 Ex11.6.2 实习报告要求【公用其中的一个数据（数据说明）完成】 1 运用model表达整体的思路； 2 说明相关参数的意义； 3 并分析山脊线、山谷线、鞍部点的地形特点及其与等高线弯曲方向的关系。
实习意义与实习方法
实习意义与实习方法
作为地形特征线的山脊线、山谷线对地形地貌具有一定的控制作用。它们与山顶点、谷底点以及鞍部点等一起构成了地形起伏变化的骨架结构。同时由于山脊线具有分水性、山谷线具有合水性特征，使它们在地形分析中具有特殊的意义。

ArcGIS实验操作(八)---地形特征提取

ArcGIS实验操作（八）地形特征信息提取数据：在data/Ex8/文件下·dem：分辨率为5米的栅格DEM数据。

·Result文件夹：·shanji：提取的山脊线栅格数据；·shangu：提取的山谷线栅格数据；·hillshade：地形晕渲图。

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。

操作步骤：1.加载DEM数据，设置默认存储路径，使用空间分析模块下拉箭头中的表面分析工具，选择坡向工具（Aspect），提取DEM的坡向数据层，命名为A。

该DEM的坡向数据如下图所示：提取A的坡度数据层，命名为SOA1。

3.求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H：由此可见该最大高程值H为1153.79 使用栅格计算器，公式为（H－DEM），求反地形DEM数据如下：反地形DEM数据层calculation如下（可与原始DEM相比较）：4.基于反地形DEM数据求算坡向值反地形DEM数据层calculation的坡向数据如下：5.提取反地形DEM坡向数据的坡度数据，记为SOA2，即利用SOA方法求算反地形的坡向变率。

6.使用空间分析工具集中的栅格计算器，求没有误差的DEM的坡向变率SOA，公式为SOA=(([SOA1]+[SOA2])－Abs([SOA1] －[SOA2]))/2其中，Abs为求算绝对值，可点击右下侧将其查找出来。

没有误差的DEM的坡向变率SOA如下图所示：7.再次点击初始DEM数据，使用空间分析工具集中的栅格邻域计算工具（NerghborhoodStatistics）；设置统计类型为平均值（mean）邻域的类型为矩形（也可以为圆），邻域的大小为11×11（这个值也可以根据自己的需要进行改变），则可得到一个邻域为11×11的矩形的平均值数据层，记为B。

8.使用空间分析工具集中的栅格计算器，求算正负地形分布区域，公式为C = [DEM]－[B]。

ArcGIS实验-Ex-利用水文分析方法提取山脊山谷线

第十一章水文分析练习1：利用水文分析方法提取山脊、山谷线一、背景山脊线、山谷线是地形特征线，它们对地形、地貌具有一定的控制作用。

它们与山顶点、谷底点以及鞍部点等一起构成了地形及其起伏变化的骨架结构。

因此在数字地形分析中，山脊线和山谷线以及地形特征点等的提取和分析是很有必要的。

二、目的理解基于DEM结合水文分析的方法提取出研究区域的山脊线和山谷线的原理；掌握水流方向、汇流累积量的提取方法以及它们的提取原理；能将水文分析的方法和其它的空间分析方法相结合以解决应用问题。

三、要求1、利用水文分析思想和工具提取研究区域的山脊线；2、利用水文分析思想和工具提取研究区域的山谷线。

四、数据一幅25m分辨率的黄土地貌DEM数据，数据的区域大概有140 km2。

数据存于…/ChP11/Ex1中，请将其拷贝到E：/ChP11/Ex1。

结果数据保存在…/ChP11/Ex1/Result中。

五、算法思想对于水文物理过程研究而言，由于山脊、山谷分别表示分水性与汇水性，山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取。

因此，对于山脊线和山谷线就可以利用水文分析的方法进行提取。

基于DEM的这种地形表面流水物理模拟分析的原理是：对于山脊线而言，由于它同时也是分水线，那么对于分水线上的那些栅格，由于分水线的性质是水流的起源点，通过地表径流模拟计算之后这些栅格的水流方向都应该只具有流出方向而不存在流入方向，也就是其栅格的汇流累积量为零。

通过对零值的汇流累积值的栅格的提取，就可以得到分水线，也就得到了山脊线；对于山谷线而言，由于其具有汇水的性质，那么对于山谷线的提取，可以利用反地形的特点，即是利用一个较大的数值减去原始的DEM数据，而得到了与原始地形完全相反的地形数据，也就是原始的DEM中的山脊变成负地形的山谷，而原始DEM中的山谷在负地形中就变成了山脊，那么，山谷线的提取就可以在负地形中利用提取山脊线的方法进行提取。

六、操作步骤1、正负地形的提取(1) 启动ArcToolbox，展开Analysis Tools工具箱，打开hydrology工具集。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取【1】ArcGIS山体范围提取概述ArcGIS是一款功能强大的地理信息系统软件，广泛应用于地图制图、空间数据分析、地籍管理等多个领域。

在山体范围提取方面，ArcGIS提供了一系列工具和方法，可以帮助用户准确、高效地获取山体边界。

本文将简要介绍ArcGIS在山体范围提取方面的应用，并以实际操作为例，演示如何进行山体范围提取。

【2】操作步骤与方法步骤一：准备数据在进行山体范围提取前，需要准备包含高程信息的DEM数据（数字高程模型）。

DEM数据可以通过遥感影像、地形图等多种方式获取。

步骤二：生成山体利用ArcGIS中的“Spatial Analyst”工具箱，选择“Hillshade”工具，对DEM数据进行山体生成。

此步骤将根据DEM数据中的高程信息生成三维山体模型。

步骤三：定义山体范围在生成的山体模型基础上，利用“Spatial Analyst”工具箱中的“Slope”和“Aspect”工具，分别计算山体的坡度和坡向。

然后，根据实际需求设置阈值，将山体模型分为山体范围和其他区域。

步骤四：提取山体范围根据设定的阈值，利用ArcGIS中的“Reclassify”工具，对山体模型进行分类。

最后，利用“Extract”工具，从分类后的山体模型中提取山体范围。

【3】应用场景及实用技巧山体范围提取在生态规划、土地利用、地质灾害评估等领域具有广泛的应用。

在实际操作中，可根据需求调整阈值，以实现不同精度的山体范围提取。

此外，ArcGIS还提供了多种山体范围提取方法，如基于地形因子、水文网络等，用户可根据实际情况选择合适的方法。

【4】总结与建议ArcGIS在山体范围提取方面具有显著优势，通过合理设置参数和运用多种工具，可以高效、准确地获取山体范围。

在实际应用中，建议用户充分了解DEM数据的特点，合理设置阈值，并根据需求选择合适的提取方法。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取在地理信息系统（GIS）中，ArcGIS是一个强大的软件平台，用于处理和分析地理空间数据。

其中一个常见的任务是提取山体范围，即确定山脉或山地的边界。

本文将介绍如何使用ArcGIS进行山体范围提取。

1. 数据收集与准备在开始之前，我们需要收集和准备相关的地理数据，包括高程数据和地形特征数据。

高程数据可从卫星图像或地理测绘局（如USGS）获取。

地形特征数据包括斜坡、坡度和坡向等信息，可以通过遥感图像和地形测量仪获取。

2. 导入数据打开ArcGIS软件，并导入收集好的数据。

在“文件”菜单中选择“导入”，然后选择相应的数据文件。

确保所有数据层都正确加载，并且投影设置正确。

3. 创建高程模型在ArcGIS的3D分析工具中，选择“创建高程模型（DEM）”选项。

根据收集到的高程数据选择相应的算法和参数，生成数字高程模型。

高程模型将作为我们提取山体范围的基础。

4. 创建坡度图使用ArcGIS的“坡度”工具创建坡度图。

选择合适的设置，包括滤波器和分辨率等参数。

坡度图将显示地形的坡度情况，用于辅助山体范围的提取。

5. 创建坡向图使用ArcGIS的“坡向”工具创建坡向图。

根据需要选择相应的设置，如分辨率和坡向类型等。

坡向图将显示地形的坡向信息，有助于确定山体范围的边界。

6. 提取山体范围根据坡度和坡向图，可以使用ArcGIS的“数值区域分组”工具提取山体范围。

该工具将根据设定的阈值将地形分为不同的区域，从而确定山体的边界。

可以根据实际需要调整阈值参数，以获得准确的山体范围。

7. 可视化结果完成山体范围提取后，可以使用ArcGIS的渲染和可视化功能对结果进行展示。

选择适当的颜色方案和图层样式，突出显示山体范围，使其更加清晰可见。

此外，可以添加其他地理要素，如河流、道路等，以提供更完整的地理背景。

8. 分析和应用基于提取的山体范围，我们可以进行进一步的空间分析和应用。

例如，可以计算山体的面积和体积，评估其对周围环境的影响。

山脊线山谷线提取实验报告

山脊线山谷线提取实验报告实验内容描述:山脊线和山谷线构成了地形起伏变化的分界线（骨架线），因此它对于地形地貌研究具有重要意义；另一方面，对于水文物理过程研究而言，由于山脊、山谷分别代表示分水性与汇水性，山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取。

本次实验通过某区域栅格DEM掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理；同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。

实验原理：1•本实验基于规则格网DEM数据使用平面曲率与坡形组合法提取山脊线和山谷线，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，提取过程中可以SOA代替平面曲率。

2•主要用到以下理论知识：1 ）坡向变率：是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect，SOA）。

它可以很好地反应等高线弯曲程度；2）反地形DEM数据：求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H,通过公式（H-DEM）, 得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；3）地面坡向变率SOA:地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。

但是SOA在提取过程中在北面坡将会有误差产生，所以要将北坡坡向的坡向变率误差进行纠正，其公式为：SOA=（（ [SOA1]+[ SOA2] ）-Abs（ [SOA1]-[ SOA2] ）2其中：SOA1为原始DEM数据层坡向变率，SOA2为反地形DEM数据层坡向变率。

4）焦点统计5）A rcScan自动矢量化流程图实验步骤：1•相对路径2•加载数据3•提取原始dem的坡向（利用dem数据--空间分析--表面分析--坡度工具，命名为9 £p曰吕I Analyst Toolslbx H 竜Conditional匡心Density1+ Dis-tance1+ W EwtrartionS. %■ G电rer^li23tian + G refund water 匡帝Hydrology l±电Interpolation 1+ 4$^- Local 1+竜Map Algebra 匡雜Matfi ld_ Multivanate l~《NeighLorhoed S ■ Overlay 11 tSv RasterCreation 田心Redact1+ ❸Solar Radiation 1 $! SurfaceConicurGonlour ListConlour with Barriers CurvatureCut FillHillshadeOb server PointsSlopeJf (Views liedAspect)X4•提取原始DEM数据的坡向变率（利用3中生成的Aspect图层--空间分析--表面分析--坡度工具，命名为S0A1）G ❺ Spatial Analyst Tools.tbxE ConditionalS 詹Density3 弧Distance3 Extract!on® S* Generalization♦J © GroundwaterS ■ Hydrology® W? InterpolationS @ Local3 Map AlgebraE 心MathS3 © Multiva riate® d Neighborhood® OverlayS 旳• Raster Creatio n3 • Reclass田& Solar Radiation曰心Surface 气Aspect 气Contour J Con tour List 弋Con*tour wrth Barriers o Curvature 气Cut Fill x - HillshadeViewshed5•提取反地形DEM数据（栅格计算器--输入公式H-DEM）1）找出DEM最大高程值（右键属性---找出数据源中最大值为1153.791870117188 ）2）栅格计算器提取反地形DEM数据（输入公式1153.791870117188 - "dem"，命名为INdem）Spatial Analyst Tools.tbxE 耐ConditiQnalB Densityl±i Di stancel+i 笔/ EjctractionFl 睦i Generalizaticn © 薦i：Groundwateir l±i 氐HydrologyFi Interpolation0 曹LoralLI 転’ Map Al get ra6•提取反地形DEM数据的坡向值■VI(■ri&7•计算反地形DEM 数据的坡向变率3回Canc& Eriwirorments... Show Help »Input rAEtsrOutput ratt&rF : \33 \e\New File Ge Q latabe . gjdb\AspectJNdem8•计算进行误差纠正的地面坡向变率(栅格计算器--输入公式(("S0A1" + "S0A2") - Abs("S0A1" -"S0A2")) / 2)9•邻域分析（原始 dem--邻域分析--焦点统计focal statistics （统计原始dem 的平均值）---设置统计类型为平均值mean ，邻域类型为矩形（也可为圆形）,邻域大小为3*3 （我发现邻域越大越模糊）（11*11），则可得到一个邻域为 3*3（11*11）的矩形的平均数据层，命名为mean■■■ar■*jrii■H1h ■■rtryE）导Spatial Analyst Tools.tbxS ConditionalS Densityl±l & Distancei*l 心Extraction® © GeneralizationS $9 GroundwaterS • Hydrology® © Interpolation® & Local□ & Map Algebra Raster CalculatorQ 飪MathGO 抵（Ylultiyariate□心Neighborhood "弋Block Statistics 气Filter Focal Flow气Point Statisticsz ccal Statistics10.计算正负地形分布区域（空间分析 --地图代数--栅格计算器---输入公式为"dem" - "mean",命名为Dvalue （差值））EE 叵 0000□□□□ESQ i ° innnnnnTdem T'「帼酮*Output rasterI ：\33\*\Nsw File Gtod^t&base. ;db\DvalueM SL > Algebra expressionCancelEnwironiments...Show He 单 >>Conditional —*ConPickSetfJullMathAbsExp("SOA" > 70) &( "Dvalue" > 0))和山谷线(("SOA" > 70) & ("Dvalue" < 0))L*4iElt TjI I11.利用栅格计算器提取山脊线（公式为 "SOA" > 70 & "Dvalue" > 0这是错的!!要加括号！！ Output ras tmirfSOA' > 7Q) &{ lvalue > 0)Map Algebra expressionI:\33\e\Niw Filfe ^dbVshanjiOK Cancel Eriwronmerite...1 1Show Het »Conditional — 厶Con PickSetNull Math Abs Exp〒fSOA ・ > 70〉&CDvalue" < 0)Output rasterF:\33\e\New File Geod&t&b&se. gdb\shw.gu|OKCancel Envronments...Show Help »" Raster CalculatorJ■,Map Algebra expressionESE QESQi ° innrnrnn0]12•利用ArcScan 自动矢量化得到山脊线山谷线的矢量图层 1）在 ArcCatalog 中新建（方法有两种：右击文件夹--new--shapefile !或者是右击geodatabase--new--feature class （新建要素类））山脊线图层（名称为shanjiline ,类型为线）方法 1: new--shapefileFelde-rFile Geoddiabase zyjrA 监JS站Pers&naIDdtmbase Connection... aanewdontTo do doArcGIS Server Connectio-n... Layer...Group LayerbnewSpy1 Shapefile..1 Turn Ft• ToolbcEH d BASE ®LAS Da •Add ©Com pcNew ShapefileCrates 召 f]*vr shspefiletdset；5 Lot:ator…,]site Addre-&5 Locator..闌 XML DocumentDeleteRename Refr«5h New ItemDescnpticn...tf443B01.425 41624&0.765 MetePython TaalboK方法2：new--feature class （但是这种方法下的线图层，在自动矢量化山脊线后无法读到这个图层，所有还是选择方法1---这是因为栅格图层和矢量图层不能放在同一个geodatabase 里面么）2）打开开始编辑ArcSca n 3）勾选扩展工具中的自动矢量化工具匚jstormize Wi n d ows HelpToolbars ►Evtensiori 乩“Add-In Manager.*.C-u atomize Mode.,,Style Manager...ArcMap Options...4）在菜单栏空白处右击勾选ArcScan,打开ArcScan工具条--单击自动矢量化下的生成要素打开生成要素对话框即可生成自动矢量化后的矢量山脊线3D AnalystAdvanced EditingAnimationArcScanCOGOData Driven PagesData Frjm* TookDistributedshaqi T I 53 Vedodzalion ' ：Tl 匸 # * I RMitr Clean up ■ I Cell Selection 章0 斗耳屮J S Verrorization ▼ H:Vcrtorzatioii Settings...Sihcnv PreviewF Ge^eraTeFeatuires,,.Opticrm Raster Cleanup * Cel Selection ，w E 础卜耳十* f5）用同样的方法生成矢量山谷线sbargu VcctcrizatonVectorizatior Setting j・Show Preview■ Generate Features-・Options...• Seed -eettre Template °■W ■塞'Swrch、• g R€i3r;dire兀9壮shorjilirK一穴*13•制作立体图。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取（最新版）目录1.引言2.ArcGIS 简介3.山体范围提取的方法4.山体范围提取的实际应用5.总结正文【引言】在地理信息系统（GIS）中，山体范围提取是一项重要的任务。

山体范围提取可以帮助我们更好地了解地形地貌，进行土地利用规划，研究自然灾害风险等。

本文将介绍如何使用 ArcGIS 进行山体范围提取。

【ArcGIS 简介】ArcGIS 是一款功能强大的地理信息系统软件，广泛应用于地理数据处理、分析和可视化。

它提供了丰富的地理处理工具和空间分析功能，可以满足各种空间数据处理需求。

【山体范围提取的方法】在 ArcGIS 中，山体范围提取主要采用以下几种方法：1.利用 DEM（数字高程模型）数据：DEM 数据可以描述地表的高程信息。

通过设定一定的高程阈值，可以将 DEM 数据中的山地区域提取出来。

2.利用 SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）数据：SRTM 数据是一种高分辨率的数字高程模型数据，可以更精确地描述地表形态。

同样，可以通过设定高程阈值提取山体范围。

3.利用 GIS 插件：ArcGIS 提供了许多插件，如 Spatial Analyst Tools 和 Hydrology Tools，可以方便地进行山体范围提取。

【山体范围提取的实际应用】山体范围提取在许多领域都有广泛的应用，例如：1.土地利用规划：通过提取山体范围，可以更好地进行土地利用规划，合理利用山地资源。

2.自然保护区规划：山体范围提取可以帮助我们确定自然保护区的范围，保护山地生态系统。

3.旅游资源开发：通过提取山体范围，可以了解山地旅游资源的分布，为旅游开发提供参考。

4.灾害风险评估：山体范围提取可以帮助我们了解山地灾害风险，为防灾减灾提供数据支持。

【总结】总之，利用 ArcGIS 进行山体范围提取具有重要意义。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取【原创版】目录1.引言2.ArcGIS 简介3.山体范围提取方法4.具体操作步骤5.总结正文【引言】在地理信息系统（GIS）中，山体范围提取是一项重要的基础工作，对于地形分析、生态环境保护、城市规划等领域具有广泛的应用。

本文以ArcGIS 为例，介绍山体范围提取的方法和具体操作步骤。

【ArcGIS 简介】ArcGIS 是一款功能强大的地理信息系统软件，由美国环境系统研究所（ESRI）公司开发。

它具有丰富的地理信息处理和分析功能，广泛应用于地理信息数据管理、地图制图、空间分析、地理信息共享等方面。

【山体范围提取方法】山体范围提取通常采用数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）数据，通过一定的算法将山地区域与其他地表类型进行区分。

常用的方法有：基于坡度的方法、基于高度的方法、基于立体视觉的方法等。

【具体操作步骤】1.准备数据：首先需要获取数字高程模型数据，可以使用遥感影像、地形图等资料。

在 ArcGIS 中，将这些数据添加到地图文档中，形成一个图层。

2.设置投影：为了保证数据的正确显示和处理，需要对数据进行投影设置。

在 ArcGIS 中，选择“投影和坐标系统”工具，设置合适的投影类型和坐标系统。

3.填充 DEM：使用“填充”工具（Spatial Analyst Tools > Hydrology > Fill）对 DEM 进行填充，生成一个填充后的 DEM 图层。

4.提取山体：基于填充后的 DEM 图层，使用“分割”工具（Spatial Analyst Tools > Hydrology > Watershed）对山体进行分割。

生成一个新的图层，用于表示山体范围。

5.筛选山体：使用“选址”工具（Spatial Analyst Tools > Spatial Selection > Select By Attributes）对山体范围图层进行筛选，提取出感兴趣区域的山体。

山脊线、山谷线和鞍部点的提取知识讲解

山脊线、山谷线和鞍部点的提取山脊线、山谷线和鞍部点的提取一．实习背景山脊线、山谷线是地形特征线，它们对地形、地貌具有一定的控制作用。

它们与山顶点、谷底点以及鞍部点等一起构成了地形及其起伏变化的骨架结构。

因此在数字地形分析中，山脊线和山谷线以及地形特征点等的提取和分析是很有必要的。

相邻两山头之间呈马鞍形的低凹部分称为鞍部，鞍部是两个山脊和两个山谷会合的地方。

鞍部点是重要的地形控制点，它和山顶点、山谷点以及山脊线、山谷线等构成的地形特征点线，具有对地形具有很强的控制作用。

因此，对这些地形特征点、线的分析研究在数字地形分析中具有很重要的意义。

同时，由于鞍部点的特殊地貌形态，使得鞍部点的提取方法较山顶点和山谷的提取更难，目前没有什么有效的方法来提取鞍部点，利用水文分析的方法可以来提取一些鞍部点，但是它还是具有一定局限性。

二．实习目的（1）熟练掌握基于DEM利用ArcGIS进行提取相关地形特征的方法与原理；（2）深入认识山脊线、山谷线和鞍部点3个基本地形特征；三．实习内容１.提取ｄｅｍ数据的ＳＯＡ２基于地形表面的几何形态分析方法提取山脊线山谷线3.基于DEM水文分析方法提取山脊线山谷线4.鞍部点的提取四．实习数据DEM五．实习工具Surface Analyst，model工具六．实习步骤1.提取DEM的SOA数据A．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；B．基于反地形 DEM数据求算坡向值；C．利用 SOA 方法求算反地形的坡向变率，记为 SOA2，由原始DEM数据求算出的坡向变率值为 SOA1；D.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，2.利用基于地形表面的几何形态分析方法提取山脊线山谷线（1）山脊线的提取其中在focal statistics中选择3*3的窗口，类型选择为mean,在minus中再次导入DEM，进行计算。

11,1山脊、山谷线的提取

山脊、山谷线的提取操作步骤：（1）正负地形的提取1）在ArcMap中加载样区的原始DEM数据：2）在Spatial Analyst模块的下拉箭头下选择Neighborhood Statistics菜单工具，以11×11的窗口计算平均值。

结果命名为meandem3）单击Raster Calculator 命令，对原始DEM数据与meandem做减法运算4）对运算结果进行两次重分类，分级界线为0。

一次将大于0的赋值为1，小于0的为0，命名为zhengdixing另一次将大于0的赋值为0，小于0的为1，命名为fudixing（2）山脊线的提取1）加载原始DEM数据。

启动ArcToolbox，展开Analysis Tool工具箱，打开Hydrology工具集。

2）洼地填充：用Fill工具对DEM进行填充，输出数据命名为filldem3）无洼地的水流方向的计算：利用Flow Direction工具，选择filldem数据，输出名flowdirfill4）汇流累积量的计算输出名为flowacc15）汇流累积量为零值的提取输入公式如下：meiborfacc07）生成等值线图和晕渲图8）对neiborfacc0重新分级，最终确定分界阈值为0.5541。

9）将二值化的neiborfacc0进行重分类reneibor10）将reneibor与zhengdixing相乘，消除存在于负地形区域中的错误的山脊线。

然后将计算结果重分类，如图：（3）山谷线的提取1）打开栅格计算对话框，输入公式：过程同山脊线的提取，数据名称分别为：水流方向数据：flowdirfan汇流累积数据：flowacc2零值汇流累积量提取数据：flowacc0fan邻域分析求均值后的结果数据：nbfacc0fan并将其分级改为两级：重分类：2）消除正地形区域中的山谷线：附属性，获得山谷线：。

地形特征信息提取(山脊线、山谷线提取)实验要求

实验项目名称：地形特征信息提取（山脊线、山谷线提取）1、背景地信特征要素，主要是指对地形对地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。

特征地形要素构成地表地形与起伏变化的基本框架。

特征地形要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山谷线、山脊线等的提取采用了全局分析法，成为栅格数据地学分析中很具特色的数据处理内容。

自动提取山脊线和山谷线的主要方法都是基于规则格网DEM数据的，算法有多种，其中，平面曲率与坡形组合法方法简便，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，提取过程中可以SOA代替平面曲率。

2、目的通过本实例，使学生掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理。

同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。

3、数据某区域栅格DEM。

4、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。

补充资料：1、坡度变率：地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度，即坡度之坡度（Slope of Slope，SOS）。

坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。

2、反地形DEM数据：求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H，通过公式（H-DEM），得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据。

3、地面坡向变率：是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect，SOA）。

它可以很好地反应等高线弯曲程度。

地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。

arcgis山脊线提取

在ArcGIS中提取山脊线可以通过以下步骤实现：
1. 准备高程数据：首先需要准备高程数据，可以是数字高程模型（DEM）或数字地形模型（DTM）。

这些数据可以来自于遥感数据，激光雷达数据或者测绘数据。

2. 创建倾斜度表面：使用ArcGIS中的工具，如"Slope"工具来创建倾斜度表面。

倾斜度表面显示了地形的坡度，这对于识别山脊线是非常有帮助的。

3. 识别山脊线：使用"Ridge"或"Skyline"工具来识别山脊线。

这些工具可以基于倾斜度表面来识别地形的峰顶和山脊线。

4. 调整参数：根据实际情况，可以调整工具的参数来优化山脊线的提取结果，比如设置最小和最大高程差异、最小和最大山脊线长度等参数。

5. 显示和分析结果：一旦提取出山脊线，可以将结果显示在地图上，并进行进一步的分析和处理，比如计算山脊线的长度、高程差异等。

需要注意的是，具体的步骤可能会因为ArcGIS软件版本的不同而有所差异，因此在实际操作中，可以根据具体的软件版本和数据类型来调整操作步骤。

arcgis 山体范围提取

arcgis 山体范围提取摘要：1.介绍ArcGIS软件2.讲解山体范围提取的原理3.山体范围提取的具体操作步骤4.结果展示与分析正文：ArcGIS是一款由美国环境系统研究所公司（Esri）开发的地理信息系统软件，广泛应用于地理数据处理、分析和可视化等领域。

本文将介绍如何使用ArcGIS进行山体范围提取。

首先，我们需要了解山体范围提取的原理。

山体范围提取是指根据一定的高度阈值，将地形数据中高于该阈值的部分提取出来，形成山体范围。

这一过程主要涉及到DEM（数字高程模型）数据的处理。

接下来，我们将详细介绍山体范围提取的具体操作步骤：步骤1：准备数据需要获取DEM数据，可以从网上免费下载，例如：ASTER GDEM、SRTM等。

此外，还需要一个区县边界数据，用于裁剪山体范围。

步骤2：数据处理1) 将DEM数据导入ArcGIS，并对其进行投影设置，确保数据在同一坐标系下。

2) 通过“相等高度线”工具，根据区县边界数据生成相等高度线。

3) 使用“填充”工具，将相等高度线填充为面数据。

步骤3：提取山体范围1) 定义山体范围的高度阈值。

可以根据实际情况和需求设定，例如：500米、1000米等。

2) 使用“提取”工具，根据高度阈值提取山体范围。

步骤4：结果展示与分析1) 将提取的山体范围数据导出为Shapefile文件，以便进一步分析。

2) 在ArcGIS中使用“地理处理”工具，对山体范围数据进行进一步的处理和分析，例如：计算山体体积、山体密度等。

通过以上步骤，我们就可以使用ArcGIS完成山体范围提取工作。

arcgis之地形5山脊山谷线提取

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 275×275 MAP，则可得到一个邻域为 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] < 0 & SOA > 70，即可求出山谷线。