基于Google Earth的DEM数据获取及坡度分析应用
实验五DEM坡面地形因子提取
实验五DEM坡面地形因子提取实验目的：通过数字高程模型（DEM）数据提取坡度和坡向地形因子，以分析地形特征对水文过程和土地利用分布的影响。
实验步骤：1.数据准备a) 获取高分辨率的地形DEM数据，可以选择使用Lidar数据或者采用其他方式获取DEM数据。
b)进行数据预处理，包拟合DEM数据，去除噪声和突出值等。
2.坡度计算a)在DEM上采样，计算每个像元上的坡度。
b)坡度计算可以通过以下公式进行计算：Slope(i,j) = arctan(sqrt((dz/dx)^2 + (dz/dy)^2))其中，Slope(i,j)代表坡度， dz/dx代表DEM在x方向的梯度，dz/dy代表DEM在y方向的梯度。
3.坡向计算a)在DEM上采样，计算每个像元上的坡向。
b)坡向计算可以通过以下公式进行计算：Aspect(i,j) = arctan(dz/dx / dz/dy)其中，Aspect(i,j)代表坡向， dz/dx代表DEM在x方向的梯度，dz/dy代表DEM在y方向的梯度。
4.地形指数计算a)根据坡度和坡向的计算结果，可以进一步计算其他地形指数，例如地形湿度、地形开阔度等。
b)地形湿度可以通过计算每个像元周围的流通路径长度来估算。
c)地形开阔度可以通过计算每个像元周围的可见面积来估算。
5.结果分析a)可视化坡度和坡向地形因子，以了解地形特征。
b)利用地形指数，可以分析地形特征对水文过程和土地利用分布的影响。
实验结果分析：通过提取DEM的坡度和坡向地形因子，可以分析出地形特征，进而对水文过程和土地利用分布进行预测和分析。
例如，通过分析坡度可以了解一个地区的地势起伏程度，从而对洪水灾害的发生概率进行预测。
通过分析坡向可以了解水流在地表的流向，从而对土壤侵蚀和水资源分布进行预测。
此外，通过计算其他地形指数，还可以分析地形湿度和地形开阔度对生态环境的影响，为环境管理和规划提供数据支持。
总结：本实验通过DEM数据的处理和分析，提取了坡度和坡向地形因子，并通过计算其他地形指数，以分析地形特征对水文过程和土地利用分布的影响。
dem数据提取坡度的步骤
dem数据提取坡度的步骤提取DEM数据中的坡度是地理信息系统（GIS）分析中常见的操作。
坡度是地表高程的变化率，它对于土地利用规划、资源管理和环境评估等方面具有重要的意义。
下面将介绍提取坡度的步骤，以帮助读者全面了解该过程。
第一步：数据准备要进行坡度提取，首先需要准备DEM数据。
DEM代表数字高程模型，通常以栅格形式表示地表高程数据。
获取DEM数据的渠道有很多，可以使用遥感数据、激光雷达数据或现场测量数据生成DEM。
确保DEM数据的质量和分辨率对于后续坡度分析至关重要。
第二步：数据预处理在进行坡度计算之前，需要进行一些数据预处理的步骤。
首先，检查DEM数据的分辨率，根据需求选择合适的像元大小。
然后，检查DEM数据是否包含异常值或噪声，如果有必要，可以进行数据编辑或滤波处理。
此外，确保DEM数据与所用的地理坐标系统和投影系统一致。
第三步：计算坡度一旦完成数据预处理，就可以开始计算坡度了。
坡度是地表高程变化率的量化表示，通常以百分比或度数的形式呈现。
在许多GIS软件中，都提供了计算坡度的功能，常用的计算方法是基于最小二乘法或其他数学模型。
根据像元之间的高程差异计算一个像元的坡度值，最终形成坡度分布图。
第四步：坡度分类根据具体的应用需求，坡度可以进一步进行分类。
根据国际标准，坡度可以分为平地（0-2%）、缓坡（2-5%）、中坡（5-10%）、陡坡（10-20%）和险坡（>20%）等几个等级。
通过分类，可以更好地识别和分析不同坡度区域的地形特征，为相关决策提供依据。
第五步：坡度应用提取坡度后，可以将其应用于不同的领域。
在土地利用规划中，理解地表的坡度分布有助于确定不同地区的适宜性，指导农作物种植和城市建设。
在资源管理中，坡度可以用来评估土地侵蚀风险和水资源分配。
在环境评估中，坡度可以揭示山区植被分布和生境变化，为生态保护和地质灾害预警提供依据。
总结：提取DEM数据中的坡度是一项重要的地理信息分析任务。
使用数字高程模型进行坡度分析的方法
使用数字高程模型进行坡度分析的方法引言：数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）是一种以数字形式表达地形高程信息的方法，它被广泛应用于地理信息系统、地形分析和土地规划等领域。
其中，斜坡度分析是数字高程模型的重要应用之一，可以帮助我们了解地形的坡度分布情况，为地形规划和资源利用提供参考。
本文将介绍一些使用数字高程模型进行坡度分析的方法。
一、数据获取及预处理要进行斜坡度分析，首先需要获取高程数据。
目前，常用的高程数据获取方式包括测量、遥感和地理信息系统。
测量方法主要通过地面测量仪器（如全站仪、GPS等）进行地形高程测量。
遥感方法则利用卫星遥感影像或航空摄影影像，利用立体视觉对地面进行高程信息提取。
地理信息系统则是通过收集和整理现有的高程数据，建立数字高程模型。
获取到高程数据后，还需要进行预处理。
预处理的目的是消除高程数据中的噪声和误差，提高数据的准确性。
常见的预处理方法包括去噪、滤波和插值。
去噪是指对高程数据中的异常值和噪声进行剔除或平滑处理。
滤波是指通过一定的滤波算法，去除高程数据中的纹理和干扰。
插值则是根据已知的高程点，推算未知位置的高程值。
二、斜坡度计算算法在进行斜坡度分析前，需要先计算每个点的坡度值。
常用的斜坡度计算算法包括简单差分算法和扩展差分算法。
简单差分算法是最基本的算法之一，它通过计算邻近点之间的高程差，得出坡度值。
简单差分算法的计算公式如下：斜坡度（Slope）= tan^(-1)(Δh / Δd)其中，斜坡度为所求，Δh为相邻点的高程差，Δd为相邻点的水平距离。
扩展差分算法则是在简单差分算法的基础上，根据更多的邻近点进行计算，从而得到均匀的坡度分布。
扩展差分算法的计算公式如下：斜坡度（Slope）= [(T1h-T2h)+(2(T3h-T4h))+(T5h-T6h)] / (8Δd)其中，T为相应邻近点的高程值，h为高程差，Δd为水平距离。
三、斜坡度分类与应用获得每个点的坡度值后，可以根据坡度值进行分类，以便进一步分析和应用。
基于dem的坡度提取原理
基于dem的坡度提取原理基于DEM的坡度提取原理概述：数字高程模型（DEM）是一种用于描述地表地形高程信息的数字化模型。
基于DEM的坡度提取是利用DEM数据计算出地表坡度信息的过程。
坡度是地表高程变化的一种度量，它对地形特征的描述具有重要意义。
本文将介绍基于DEM的坡度提取原理及其应用。
一、DEM数据DEM数据是通过测量或遥感技术获取地表高程信息，并以数字化方式表示的数据。
DEM数据以栅格的形式存储，栅格单元中的数值表示该位置的地表高程。
DEM数据通常包含高程、行列号和地理坐标等信息。
二、坡度的定义坡度是地表高程变化的一种度量，是指地表在水平方向上单位距离上升或下降的高度差。
坡度的计算可以描述地表地形的陡峭程度和变化趋势。
三、坡度计算方法1. 三点法三点法是一种常用的坡度计算方法。
对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的3×3个栅格单元，计算这9个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。
2. 四邻域法四邻域法是一种简化的坡度计算方法。
对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的上、下、左、右四个栅格单元，计算这四个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。
3. 八邻域法八邻域法是一种更精确的坡度计算方法。
对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的上、下、左、右以及四个对角线方向上的八个栅格单元，计算这八个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。
四、坡度的应用坡度是地表地形的重要特征之一，它在多个领域具有广泛的应用价值。
1. 地质研究坡度可以用于地质研究中的地貌分析和地质灾害评估。
通过提取DEM数据中的坡度信息，可以揭示地区的地形特征、地表演化过程以及地质灾害潜在风险等。
2. 水资源管理坡度对水资源管理具有重要意义。
坡度的大小直接影响水流速度和径流量。
通过提取DEM数据中的坡度信息，可以研究流域的水文特征、水资源分布和径流方向，为水资源管理和水文模型建立提供重要依据。
实验5 基于DEM坡面地形因子提取
实验五 DEM坡面地形因子提取
一、实验目的
1、了解基于DEM坡面地形因子提取的原理；
2、掌握坡度、坡向、坡面曲率因子的提取方法及坡度分级图的制作；
3、能够利用坡面地形因子与其它空间分析方法相结合以解决实际应用问题。
二、实验数据
一幅5m分辨率的黄土地貌DEM数据。
三、实验步骤
1、D em数据加载及工作区设定
1、加载Dem数据，如图所示；
2、设定工作区；
2、坡度提取1、提取坡度
2、坡度3度等间距分级
3、土地利用模式分级
3、坡向提取
4、提取坡面曲率因子
Plan_curv
Profile_curv
Curvatu_slop
Plan_curv与Hillside叠加
Profile_curv与Hillside叠加
Curvatu_slop与Hillside叠加
5、提取坡度变率因子，即提取坡度的坡度
6、提取坡向变率因子，即提取坡向的坡度。
DEM分析与应用DEM表面分析及坡度坡向图的应用
作业
请利用DEM数据，提取位于北坡（ 0°22.5°、337.5°-360°）的各类用地面 积信息. 数据：DEM数据、landp2000.cov文件
谢谢观赏
☞选择计算参考平 面之上的体积还是 之下的体积. ☞设置高程转换系 数，将高程坐标单 位转换为平面坐标 单位（可选）；
第八章 DEM分析与应用
☞根据需要,可选择 Save/append statistics to text file 复选框，则将计 算结果保存到指定名 称的文本文件中； ☞点击Calsulate statistics按钮进行 运算,结果将显示在按 钮之下,同时写入上步 所指定的文本文件中.
2.DEM在地理分析中的应用
♣坡度/坡向图的应用
►在Input raster的下拉菜单 中选择需要变更值的图层 ►在Reclass Field栏的下拉 菜单中选择需变更的字段 ►在New Value栏中定位需要 改变数值的位置,然后键入新 ►(值。 可选项) 将 missing values 改成NoData.
第八章 DEM分析与应用
1.D中添加数据,并在3D Analyst工具条上选择该数据.
第八章 DEM分析与应用
1.DEM表面分析
♣提取断面
●制作过程如下：
►在生成的剖面图标题 栏上点击右键，可选择属 性(Properties)项等,进行 布局调整与编辑.
当需要了解两个表面之间的面积和体积变化时，计算填/挖 （Cut/Fill）表面是非常有用的。它能够识别表面物质已发生增 加或移除的表面的面积和、体积和位置。
第八章 DEM分析与应用
1.DEM表面分析
♣挖填方分析（Cut/Fill）
谢谢观赏
第八章 DEM分析与应用
基于高分辨率DEM的地形特征提取与分析
基于高分辨率DEM的地形特征提取与分析地形是地球表面的地势形态，通过地形特征提取与分析可以帮助我们更好地理解和研究地球表面的特点和变化。
高分辨率数值地形模型(DEM)是一种用于描述地球表面地形特征的数字地形模型，它通过采集和处理大量的地理数据来构建一个具有高精度的表面地形模型。
地形特征提取主要包括侧向地形特征和垂向地形特征。
侧向地形特征包括地形坡度、曲率、坡向等，这些特征可以用来分析地形的斜率和变化趋势。
垂向地形特征包括海拔高度、地面高度差等，这些特征可以用来分析地形的高度差异和起伏变化。
在高分辨率DEM的基础上，可以使用多种方法来提取和分析地形特征。
一种常用的方法是使用地理信息系统(GIS)软件，通过栅格分析功能来提取和分析地形特征。
地理信息系统软件可以将高分辨率DEM数据转换为栅格数据格式，并利用栅格分析工具来计算地形特征，例如坡度、曲率和坡向等。
另一种方法是使用特定的地形分析软件，例如地形分析软件(Terrain Analysis System, TAS)或地形工具包(Terrain ToolKit, TTK)等。
这些软件具有更强大的地形分析功能，可以进行更复杂的地形特征提取和分析。
地形特征提取与分析可以帮助我们更好地了解地球表面的地形变化和分布规律。
通过分析地形特征，可以发现地球表面的地形类型和形成机制，并为地质研究、土地利用规划、环境保护等提供科学依据。
例如，通过分析地形坡度和高度差等特征，可以划定不同地形类型的边界，并对不同地形类型的自然资源和生态环境进行评估和保护。
此外，通过分析地形特征还可以预测地质灾害的潜在位置，例如山体滑坡、地震断层等，从而为地质灾害风险评估和防灾准备提供参考。
总之，基于高分辨率DEM的地形特征提取与分析是一项重要的地理研究工作。
通过提取和分析地形特征，可以深入了解地球表面的地形变化和分布规律，并为地质研究、土地利用规划、环境保护等提供科学依据。
随着技术的不断发展，高分辨率DEM的应用将进一步推动地形特征提取与分析的发展，为人类认识地球表面提供更丰富的信息和理解。
基于DEM提取坡度信息
个 分 块 等 高 线 镶 嵌 为 一 幅 完 整 的 等 高 线 图 像 ， 过 经
处 理 生 成 ＤＥＭ 。
２ 研 究 区 Ｄ ＥＭ 的 建 立
基 于 现有 地 形 图 的质 量 和 等高 线 的密集 程 度 ， 以分 辨率 ３０ ４ ０ｐ， 扫 描 仪 扫 描 成栅 格 图 ， ０ ～ ０ ｄ ｉ用 以
进 行 几 何 精 校 正 ， 免 产 生 数 字 化 的 结 果 与 原 有 地 避 形 图位 置不 相重合 的问题 。 矢 量 化 的 过 程 一 般 是 以 栅 格 图 为 底 图 ， 矢 量 用
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化 软 件 Ｒ２ 对 底 图 上 的 等 高 线 进 行 矢 量 化 。 果 地 Ｖ 如 形 复 杂 ， 考 虑 冲 沟 、 坎 等 地 形 特 征 和 房 屋 、 梁 要 陡 桥 等 地 形 点 ， 冲 沟 、 坎 处 的 等 高 线 顺 连 ， 量 化 后 将 陡 矢
理 能力 。
和赖 以进行 地形 ３析 的基 础数 据 ， 经规 模化 生产 ， ４ 已 并在 不 同领 域 逐步 取 代传 统 地 形 图对 地 形 的描 述 。
目 前 ， 国 已 经 建 成 了 全 国 １ ：１ ０万 、 我 ０ １：２ ５万 、 ： １
文 章 使 用 的 是 Ｈｕ ｃ ｉｓ ｎ 提 出 的 基 于 坡 度 中 ｔｈ ｎ ｏ 误 差 的 ＤＥＭ 分 辨 率 的 确 定 方 法 ＿ 。 ２ ］
本 研 究 主 要 采 用 等 高 距 为 １ ｍ 的 多 伦 县 １ ７ ０ ９ ５
年 １ ：５万 地 形 图 为 基 本 信 息 源 （ ２ ｉ １幅 ） 将 这 些 地 ￣ ，
DEM高程数据处理教程
DEM高程数据处理教程DEM (Digital Elevation Model) 数据是用来表示地表高程信息的数值化模型，可以广泛应用于地理信息系统（GIS）、地形分析、地质勘探、水文模拟等领域。
对DEM数据进行处理可以提取有用的地学信息，如坡度、坡向、流域分析等。
下面是一个DEM高程数据处理的简单教程。
1.数据获取：2.数据格式转换：获取到的DEM数据可能是不同的格式，需要将其转换成常用的数据格式，如GeoTIFF。
可以使用GIS软件（如ArcGIS、QGIS）或地理数据处理软件（如GDAL、GRASS GIS）将DEM数据转换成所需格式。
3.数据预处理：对DEM数据进行预处理可以提高后续分析的效果。
常见的预处理操作有：-去除异常值：检测并去除DEM中的异常值（如野点、噪声点），以减少对后续分析的影响。
-填补空白值：对DEM中的空白值进行填补，常用的方法是通过邻近区域的平均值或插值法进行填补。
-投影转换：根据需要，将DEM数据由原始坐标系转换为其他坐标系，如UTM投影坐标系。
4.地形分析：通过DEM数据可以进行各种地形分析，获取地学信息。
常见的地形分析方法有：-坡度计算：根据DEM数据计算每个像元的坡度，得到坡度分布图。
可以通过计算斜率值来判断地形的陡缓程度。
-坡向计算：根据DEM数据计算每个像元的坡向，得到坡向分布图。
可以通过坡向判断地形的朝向，如南坡、北坡、东坡、西坡等。
-流域分析：根据DEM数据计算流域边界和流域内的地形特征，如流向、河流网络、汇水面积等。
可以用来分析河流的走向、流域的范围等信息。
5.可视化呈现：对处理后的DEM数据进行可视化呈现，可以更直观地展示地形信息。
可以使用GIS软件绘制等高线图、坡度图、坡向图等，或者使用地图制作软件制作地形图、地形剖面图等。
6.结果应用：对处理和可视化的DEM数据进行分析和应用。
可以用于地质勘探、水文模拟、土地规划等领域，也可以与其他地理数据进行集成分析。
基于DEM的黄土高原坡长的自动提取和分析
ｏｆｌａｎｄｆｏｒｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｔｅｒｒａｉｎ ｆａｃｔｏｍ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ
ａｎｄ ｓｏｍ＠ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｅｒｏｓｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｅｔｃ．ｉｎ Ｌｏｃｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ．
路为止．这些席路不一定是侵蚀或切割的渠道。如果没有渠道，就比较难确定坡 长的边线的方法，是在有可能出现侵蚀渠道或切沟的地方川．
目前对坡长的研究并不深入和广泛，例如在土壤侵蚀的研究中，几乎所有关
于坡长的研究都是基于通用土壤侵蚀方程（ＵＳＬＥ）的，准确地说是针对其中的
ＬＳ因子，Ｂ｛ｌ（ｓｌｏｐｅ ｌｅＩｌｇｔｌｌ ａｎｄ ｓｃｅ印∽ｓｓ）．坡长的计算有多种计算的方式，在这类 研究当中早期的坡长的计算是通过现场测量，或根据等高线间的垂线来估算；现
ｔｈｅｏｒｉｅｓ ａｎｄ ｗａｙｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｓｌｏｐｅ ｌｅｎｇｔｈ ｆｒｏｍ ＤＥＭ，ａｎｄ ｉｔ ａｔｔｅｍｐｔｅｄ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ
ｓｐａｔｉａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｌｅｎｇｔｈ ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ｓｌｍａｎｘｉ ｐａｒｔ ｏｆ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ
学位论文作者签名：霉使
功ｐ７年ｅ月ｌ，日
西北大学硕士学位论文
基于ＤＥＭ的黄土高原坡长的自动提取和分析
第一章绪论
１．１ 问题的提出
目前，±壤侵蚀导致土地资源的减少和退化，危害严重，要有效地防治，必 须对水土流失作出合理、精确的预报。建立土壤侵蚀过程的研究，是建立过程模 型的基础和前提。坡长是影响侵蚀的重要地貌因素之一．坡长也是决定坡面水流 能量沿程变化、影响坡面径流与水流产沙过程的重要地貌因素之一，要开展土壤 侵蚀的定量研究、建立土壤侵蚀模型就必须开展对坡长的深入研究。尤其是在黄 土高原地区，如何合理地确定一个地区的坡长对于研究该区域的水土流失、坡面 水流、泥沙运移、侵蚀形态的演化规律以及不同坡长下的侵蚀形态特征等各个方
dem如何提取坡度
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搜索问答我要提问取消首页 > 问题列表 > 问题dem如何提取坡度[编程电脑硬件]悬赏点数10 2个回答75次浏览北京过客2009-2-24 12:44:02 202.112.90.* 举报dem如何提取坡度回答登录并发表回答按时间排序按投票数排序laopo2526322009-2-24 12:47:3360.191.174.* 举报一、地图学的发展传统地图是在图纸上根据地图投影、地理坐标和比例尺，用各种地图符号（点状符号、线状符号、面状符号）和文字注记、颜色来表示一定区域内的地形、地貌、地物以及各种地理现象和社会经济现象。
因此，地图是对地理空间信息的抽象化、符号化的描述。
这使得地图符号既是制图者表达地理空间信息的手段，又是地图使用者获取地理空间信息的工具和手段。
对于制图者工作者，不仅要有很强的空间认知能力，还要能使设计的地图符合人们的认识规律，以使读图效果达到最佳；对于地图的使用者，除了有良好的空间认知能力外，还要具有一定的读图经验，只有这样才能把平面地图上的空间信息转化到形象的三维地理空间之中。
例如：一个十字形的地图符号在不同国家的不同种类的地图里，其代表的含义是完全不同的。
它可以表达多种含义：医院、墓地、教堂等。
传统的二维纸质地图，作为常规性的测绘产品，是一种有效的地理空间信息载体，在人们认识地理环境，获取并分析应用地理信息发挥了重要的作用。
我们生活在一个真三维的现实世界里，而传统的二维地图只对处于三维空间中的各种地理对象全部进行向二维平面投影的简化处理，导致第三维方向（即垂直方向）上的几何位置信息、空间拓扑信息和部分语义信息的损失，不能完整地反映客观世界。
因此，传统地图所表达的地理信息是凝固的、静止的、平面化的。
所以传统地图具有以下三个明显的特点：空间信息平面化、地理信息符号化、地图内容的平面化和静止化。
基于DEM的坡度提取与分析
１ 研究 区域 与数据
试 验 区布 置在 吕梁 市方 山县 城关镇 沟 不沟 小流 域， 地理位置 位于 Ｎ ３ ７ 。 ５ ３ １ １ ”一Ｎ ３ ７ 。 ５ ３ ４ ４ ” 、 东 经
１ １ １ 。 １ ４ ３ ６ 一１ １ １ 。 １ ６ １ ６ 之 间， 属 典 型 的黄 土 丘 陵 沟
口 试 验 研 究
基于 Ｄ Ｅ Ｍபைடு நூலகம்的 坡 度 提 取 与 分 析
刘 菊 郑智礼 孙拖焕 （ 山西省林 业科 学研 究院）
摘 要 ：以方 山县 沟不 沟 小流 域 为例 ， 利用Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ对 Ｄ Ｅ Ｍ 光栅 进 行 坡 度 提 取 及 分级 ， 实现 了 高效 快
方 山县
Ｄ Ｅ Ｍ， 并进 行 了渲 染 ； ④ 提取 坡 度。运行 Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ／Ｓ ｔ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ （ 坡面分析 ） ／ Ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ （ 坡 度 分
析） ， 生成 研究 区的坡 度 栅 格 图 ， 栅 格 图形 中每 一 个 点 的像 素 单 元 值 （ Ｐ ｉ ｘ ｅ ｌ Ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ） 即 为 该 点 的 坡 度 值 （ 结 果见 图 ２ ） ； ⑤ 坡 度 重 分 类 。运 行 Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ Ａ ｎ ａ — ｌ ｙ ｓ ／Ｒ ｔ ｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｙ （ 重分 类 ） 工具 ， 生 成 坡 度 分 级 栅 格 数
要 的地 形 因子 ， 尤其 是坡 度 的提取对 林 业生 产力 、 水
际应用 中 ， 坡度有两种表示方式 ： 一 是坡度 （ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ
基于DEM的黄土高原坡长的自动提取和分析的开题报告
基于DEM的黄土高原坡长的自动提取和分析的开题
报告
1.研究背景
黄土高原地区地形起伏较大，土地资源严重破坏。
为了保护黄土高原的
生态环境和土地资源，需要对该地区进行精细化的土地利用规划和管理。
而坡长是评价区域土地利用的重要指标之一，影响着水土流失和生产力
的利用效率。
因此，基于DEM的黄土高原坡长的自动提取和分析成为重要研究领域。
2.研究内容和方法
本文主要研究基于高精度DEM数据的黄土高原坡长自动提取和分析方法。
首先，使用遥感技术获取高精度的DEM数据，并使用数学方法对DEM
数据进行预处理。
然后，采用数学公式计算坡度，将坡度与坡长结合起
来计算坡降，从而确定坡长。
接下来，对提取的坡长进行分析和比较，
构建坡长分布模型，在GIS平台上进行可视化展示。
3.预期结果
通过该研究，能够提高黄土高原地区的土地利用规划和管理水平。
同时，将提取的坡长分布模型应用于土地规划和管理中，可以有效减少土地水
土流失和土地资源浪费，提高土地利用效率。
4.研究意义
本研究对于提高黄土高原地区的土地利用效率，加强区域生态环境保护
具有重要意义；同时，为其他具有相似地形特征的地区提供参考和借鉴。
arcgis基于dem的坡度提取原理
arcgis基于dem的坡度提取原理ArcGIS基于DEM（数字高程模型）提取坡度的原理主要涉及对地面高程数据的分析。
以下是具体的原理和步骤：
1. 坡度计算：坡度是描述地面高程变化的一个指标，其计算是基于每一个栅格单元的高程变化率。
在DEM数据中，每一个栅格单元都有一个对应的高程值，通过计算相邻栅格单元之间的高程差，可以得到该栅格单元的坡度值。
2. 方向分析：除了坡度值，还可以分析地面的方向。
通过比较每一个栅格单元与其相邻栅格单元的高程差异，可以确定该栅格单元的坡向，即高程值最大的方向。
3. 提取坡度图层：基于DEM提取的坡度图层展示了地面的坡度分布情况。
坡度值越小，地势越平坦；坡度值越大，地势越陡峭。
这种图层对于地貌分析、水土流失研究、土地利用规划等应用具有重要的参考价值。
4. 动态更新：随着GIS数据的更新，相应的DEM和坡度图层也会进行动态更新，以反映最新的地形信息。
这种实时性对于自然灾害预警、土地利用变化监测等应用至关重要。
5. 与其他数据的集成：提取的坡度图层可以与其他类型的地理数据（如土地利用类型、水文数据等）进行集成，以进行更深入的综合分析。
总之，基于DEM提取坡度是利用地理信息系统（GIS）技术对数字高程数据进行处理和分析的一种方法，其原理主要基于高程变化率的计算和方向分析。
这种方法能够提供丰富的地形信息，对于多种应用领域具有重要意义。
如何在ArcGIS中利用谷歌高程进行坡度分析
如何在ArcGIS中利用谷歌高程进行坡度分析高程、坡度和坡向是小班中非常重要的因子，坡度对水土保持规划设计具有决定性的作用，是土地利用规划和治理措施配置首先要考虑的因素。
这里将以“小金县”为例，说明如何利用谷歌高程地形数据对坡度进行分析。
在万能地图下载器中，在软件左上方点击“高程”数据类型可以切换到谷歌在线高程，在软件的右上方点击“区划”可以选择“中国\四川省\阿坝藏族羌族自治州\小金县”显示行政区划和“下载”按钮，点击“下载”按钮会显示“新建任务”对话框。
在“新建任务”对话框中，必须选择需要下载的高程级别，对于高程而言一般选择第11到15级，这里以第15级为例。
点击“导出设置”按钮会显示“导出设置”对话框，可以为高程设置导出参数。
在“导出设置”对话框中，选择坐标投影为“西安80高斯投影”，勾选“边界范围裁剪”选项并设置背景透明。
完成设置之后，点击“确定”完成导出参数设置。
新建任务后，会自动显示“下载列表”，在下载过程中或下载完成后，都可以查看任务的下载状态和下载结果。
下载完成之后，默认会自动打开下载结果，如下图所示。
启动ArcMap后，点击“添加数据”按钮，在显示的“添加数据”对话框中，点击“连接到文件夹”按钮，可以选择数据所在目录。
在“连接到文件夹”对话框中，选择“D:\SGDownload\小金县\小金县_大图\L15”文件夹，点击“确定”完成后会显示高程数据文件。
选择“小金县.tif”文件后，点击“添加”按钮即可打开高程文件。
小金县的高程文件在ArcMap中打开后，效果如下图所示。
要基于高程数据进行坡度分析，需要在ArcMap开启扩展模块，选择“自定义\扩展模块”菜单可以选择需要开启的扩展模块。
选择“3D Analyst”和“Spatial Analyst”模块，即可开启ArcGIS的3D 分析和空间分析功能。
点击“ArcToolbox”按钮，可以打开ArcGIS的GIS分析工具箱。
在“ArcToolbox”中，双击“3D Analyst 工具\栅格表面\坡度”菜单，会显示“坡度”对话框。
基于高分辨率DEM的地形特征提取与分析
基于高分辨率DEM的地形特征提取与分析基于高分辨率DEM（Digital Elevation Model）的地形特征提取与分析，可以通过DEM数据来了解地形的细节和特征，包括山脉、河流、湖泊、平原等。
以下是一份超过1200字的地形特征提取与分析的文章：地形特征提取与分析是地理学和地貌学等地球科学领域的重要组成部分，它对于理解地球表面的形态和演化过程具有重要意义。
高分辨率的DEM数据提供了获取地形高程和形态信息的有效方式，为地形特征提取与分析提供了有力的工具。
地形特征的提取主要包括山脉、河流、湖泊、平原等地貌单元的识别和区分。
在高分辨率DEM数据中，山脉一般呈现出连续而规则的高程变化，可以通过设置阈值或采用多尺度滤波等方法来进行山脉的识别。
河流在DEM数据中表现为一条低洼的带状区域，可以通过遥感解译或采用一些基于流动方向和累积面积的方法来提取河流网络。
湖泊则表现为一个封闭的凹地，可通过设置阈值或基于累积流向的方法进行提取。
平原一般为相对平坦的区域，可以通过比较局部高程的变化率来识别。
另外，地形特征分析也是地貌研究的重要内容之一、通过DEM数据可以计算地形的坡度、坡度方向、曲率等参数，这些参数可以揭示地形表面的形态特征以及其演化过程。
地形坡度可以用来判断地区的坡度等级，坡度方向可以揭示地形地貌的趋势性，曲率可以研究地形地貌的凹凸程度。
此外，还可以通过DEM数据进行地形变化的监测和分析，如利用多期DEM数据进行变化检测，以了解山地滑坡、河流侵蚀等自然灾害的发生和演化情况。
地形特征提取与分析在多个领域具有广泛的应用。
在土地利用规划中，可以利用DEM数据来提取城市、农田和森林等地貌类型，为城市规划和土地利用决策提供科学依据。
在水文学研究中，可以通过DEM数据来提取流域的水系网络和湖泊等水体分布，从而分析水文过程和水资源分布。
在地质学和地理学研究中，可以利用DEM数据来分析地形地貌的演化过程，揭示地球表面的动力学机制。
DEM在耕地坡度分析统计方面的应用
２ 坡 度 图 生成
坡 度是 表示 地 表倾 斜 程度 的 一个 量 ， 表 面上 某 点 地
的坡度值 通 常用地 表面 在 该 点处 的 切平 面 与水 平 面 的夹 角 的正 切值 来 表 示 。利 用 Ｄ Ｍ 来 解 求 地 面 坡 度 值 时 所 Ｅ 采 用 的方法有 五 种 ： 四块 法 ； 空 间矢 量 分 析 法 ； 拟 ① ② ③
竺 许Ｇ准 量 工 量 璧 减 登 Ｐ 测 的 作 从 而得到可观的经济效益 。可 少 多Ｓ 水
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合 平面 法 ； ④拟合 曲面 法 ； 直接 解 法 。其 中前 三种 算 法 ⑤
用 于解求 地 面平 均 坡 度 ， 两种 算 法 用 于解 求 地 面 最 大 后
坡度 。
２ １ Ｄ Ｍ 数 据 获 取 ． Ｅ
目前常用 的获 取 Ｄ Ｍ 数据 的方 法有 以下两 种 。 Ｅ １ 用航 天 、 空遥感 影像 形成 立体像 对提 取 Ｄ Ｍ； ） 航 Ｅ ２ 用现 有地 形 图扫描 并数 字 化 曲线 、 ） 高程 点 数据 ， 通 过获 取 的高程数 据生 成 Ｄ Ｍ。 Ｅ 用航 天 、 航空 遥感影 像形 成像 立体 像对 生 成 Ｄ Ｍ， Ｅ 最 大 的优 点是 数 据更 新快 ， 但购 买 影像 费用 高 ； 高 程数 据 用 生成 Ｄ Ｍ， 度 高于立 体 像对 生 成 Ｄ Ｍ， Ｅ 精 Ｅ 但更 新慢 ， 周期 长， 仅对 高程 变化不 大 的地 区适 用 。
基于dem平均坡度
基于dem平均坡度在地理学中，DEM（Digital Elevation Model）是用于描述地表高程的数字模型。
它通过离散地采样地表高程，并将其表示为栅格或点云数据，以提供对地形特征的可视化和分析。
DEM平均坡度是一种用于表征地表平坦度与陡峭程度的指标。
正如其名称所示，它通过计算一个区域内的地表高程变化来确定坡度。
一个区域的坡度越大，表示该区域的地势越陡峭；如果坡度接近于零，则表示该区域相对平坦。
DEM平均坡度的应用广泛，尤其在地形分析、水资源管理、土地利用规划和环境评估等领域具有重要意义。
下面将介绍一些DEM平均坡度的具体应用。
首先，在地形分析中，DEM平均坡度可用于识别山脉、山谷和高原等地形特征。
通过计算一个区域的DEM平均坡度，我们可以确定其地势是否适合进行建筑或农业活动。
例如，如果一个区域的平均坡度较大，表明该地区可能存在较多的陡坡或悬崖，适合开展旅游或观光活动；相反，如果一个区域的平均坡度较小，表明该地区地势较为平缓，适合农业生产或城市建设。
其次，在水资源管理中，DEM平均坡度被广泛应用于计算水流的坡度。
水流的坡度对于决定水流路径、河流的水力特性以及水资源分布具有重要影响。
通过DEM平均坡度，我们可以分析不同区域的水流情况，识别潜在的洪水风险区域，并进行合理的水资源规划。
此外，DEM平均坡度还可以用于计算水体的流速和流量，为水文模型的建立提供重要参数。
第三，在土地利用规划方面，DEM平均坡度可用于评估地表的适宜性。
在农业领域，我们可以利用DEM平均坡度来判断特定区域的水土保持能力，以避免土壤侵蚀和水资源浪费。
同样，在城市规划中，DEM 平均坡度可以帮助我们确定建筑物的布局和道路的设计，以适应地形的变化。
通过充分利用DEM平均坡度的指导，我们可以实现土地的最佳利用，保障可持续发展。
综上所述，DEM平均坡度作为描述地形特征的重要指标，在地理学与地理信息系统领域中具有广泛应用前景。
通过分析DEM平均坡度，我们可以了解地表的陡峭程度，判断地区的适宜性，并为地质、水资源和土地利用等方面的管理决策提供科学支持。
DEM坡面地形因子提取与分析
DEM坡面地形因子提取与分析DEM（数字高程模型）是一种数字化的地形模型，它包含了地球表面的高程信息，通常以栅格形式进行存储。
DEM数据的应用十分广泛，可以用于地形分析、水文建模、环境监测等领域。
在DEM数据的基础上，可以提取出各种地形因子，帮助人们了解地形特征、进行地形分析和模拟。
其中，DEM坡面地形因子是指在地形上特定位置上的坡度、坡向、坡长等地形指标。
这些地形因子对于水文模型、土壤侵蚀模拟、地质灾害预测等具有重要作用。
在本文中，将介绍DEM坡面地形因子的提取方法和分析过程。
一、DEM坡度的计算DEM坡度是地形上特定点的高程变化率，它反映了地形的陡缓程度。
坡度的计算可以通过计算升降高度差来得到。
通常采用以下公式来计算坡度：\[ \text{坡度} = \arctan(\sqrt((\Delta Z_x)^2+(\DeltaZ_y)^2)/\Delta d) \]其中，\( \Delta Z_x \)和\( \Delta Z_y \)分别是水平方向和竖直方向的高程差，\( \Delta d \)是间距。
二、DEM坡向的计算DEM坡向是指地形上特定点的最大坡度方向，即水平方向的方向角。
坡向的计算方法有多种，其中最常见的是通过计算水平和竖直高程差的比值，然后再根据不同情况进行角度的划分。
在此不做详细展开，需要根据具体情况选择适用的方法。
三、DEM坡长的计算DEM坡长是指地形上其中一点到邻近下游的最大距离，即沿坡度最大的路径所经过的距离，通常也是用来反映地形地势的陡缓程度。
坡长的计算可以通过得到每个像元到下游的距离，然后再计算像元之间的累计距离。
常见的计算方法有累积高程坡长和累积水平坡长，根据需要进行选择。
四、DEM地形曲率的计算地形曲率是指地形曲率的变化率，它反映了地形的凹凸程度。
地形曲率是坡度和坡向的综合表征，可以通过求取DEM的高程的二阶和二阶导数计算得到。
常见的方法有计算h-和v-曲率，分别表示水平和竖直方向的地形曲率。
DEM做坡度(详细步骤)及常见问题解决方法
如何利用DEM数据做坡度图（详细步骤）一、添加数据，并加以处理（如果有必要）1、首先添加DEM数据：2、如下图显示，全黑，是由于存在坏点，可使用Calculate Statistics处理一下3、点击下图中红色按钮，显示ArcToolbox（可能已经打开）4、如下图依次展开ArcToolbox——Data Management Tools——Raster——Raster Properties——Calculate Statistics5、点击Calculate Statistics，打开出现下图选择所要处理的那个数据6、点击上图中的ok，出现下图，表示正确，正在计算7、计算完成，出现下图二、坐标转换这很重要，是关键。
因为下载的数据是WGS-1984坐标系，XY坐标单位是度分秒，必须将其单位转换为米，否则将导致所得坡度不正确，坡度平均会在80-90度(如下图)。
故将其转换成以米为单位的坐标系北京1954坐标系。
具体做法如下：1、在ArcToolbox底部点Index索引查询如下图，2、输入Project Raster，点击Project Raster（Management），用此工具转换坐标3、点击后出现如下对话框，选择所要处理的那个数据，出现下图3、在Out Coordinate System 中，点击后面的按钮，出现Spatial Reference Properties对话框在XY Coordinate System选项卡中（默认）点击Select，然后单击选择Projected Coordinate System。
如图4、然后选择Gauss Kruger5、再选择Beijing 19546、再根据数据所在六度分带的哪一个带而选择投影方式，此处数据经度113°E，故选19度7、之后出现下图，点击确定8、然后就是在Geographic Transformation（optional）中选择一种，此处本人不明白选择不同会有什么影响？？？9、然后单击ok，开始处理10、处理完成，坐标转换成功。
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中图分类号:Ｓ１５７������ １ ∶ ＴＰ７９ 文献标识码:Ｂ 文章编号:２０９５－１８０９(２０１８)０５－０１００－０５
数字高程模型( Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌꎬ简称 位置因素ꎮ 因此ꎬ研究 ＤＥＭ 的相关技术及应用在
２０１８������ Ｎｏ������ ５
四川水利
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提取、流域水文分析等诸多领域具有广泛的应用 空间ꎮ 目前ꎬ虽然还没有一套可以免费使用的高 精度覆盖全球的数字高程数据ꎬ但是ꎬ还是可以通 过以下常用方式和途径找到一套可以使用的数 据ꎮ １������ １ 通过测量或者地图矢量化获取
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
护[ Ｊ] . 城市建设理论研究( 电子版) ꎬ２０１５ (２０) :１０４３８ －
１０４３９.
〔３〕杨志斌. 发电厂安全运行的管理和维护[ Ｊ]. 城市
建设理论研究( 电子版) ꎬ２０１６(４) :年度基本科研业务费项目“基于‘３Ｓ’技术的丘陵区典型县水土流失潜在危险度研究(２０６０３０２)”ꎮ
自己通过实验手段测量获取ꎬ或者通过地图 矢量化处理获得ꎮ 这种获取方式需要消耗大量的 时间和精力ꎬ测量工具的价格、地图矢量化人员的 投入成本也最终将影响到这个途径实现的可能 性ꎻ此外ꎬ做过相关工作的人可以提供一些实用的 数据ꎮ 然而ꎬ进行流域或者区域尺度的研究时ꎬ大 中比例尺地形图获取困难ꎬ且实验测量和地图扫 描并矢量化费时费力ꎮ 因此ꎬ这种途径获得的数 据的量和质量有限ꎬ所得数据具有较大的局限性ꎬ 往往获取的只是一时一地的静态数据ꎬ无法满足 动态更新的需要ꎮ 遇上大范围、大尺度以及动态 数据分析的项目就很难有所作为ꎮ １������ ２ 通过网络渠道获取
形式的显示方式、不易损失的精度、自动化的更新 方式等诸多优点ꎬ逐步取代了传统的存储介质ꎬ成
管理、水质监测还是农田水利、城市水务等方面都 为与空间地理信息相关研究的必然基础ꎮ ＤＥＭ
具有广泛的应用价值ꎬ众多专业精细的水利水文 作为 ＧＩＳ 空间数据库的主要内容之一ꎬ在国家地
模型实现更是离不开地表、坡度、坡向等地理空间 理信息基础、地表三维显示、景观设计、地形特征
关键部件ꎬ进而合理采购ꎬ按照实际的消耗量以及 可以有效处理ꎻ同时ꎬ应对管理体系进行完善ꎬ保
资金状况等ꎬ制定出一个中远期的采购计划ꎬ能够 证系统的安全运行ꎬ推动风力发电的发展ꎮ
满足 ３ 到 ５ 年的生产需求ꎮ 另外ꎬ还要对资源进
行科学配置ꎬ促进风电场的稳定生产ꎮ 如果风电
参考文献
场的规模较大ꎬ需要结合现场实际情况ꎬ综合考 虑ꎬ针对机组的关键部件ꎬ易损类部件ꎬ做好充足 的储备ꎬ防止部件损坏ꎬ影响机组的安全运行ꎮ
８ 结语
风力发电场由于存在诸多的设备ꎬ做好运维 管理至关重要ꎬ可以有效地预防故障ꎮ 作为运维 管理人员ꎬ必须充分掌握发电厂的实际运行情况ꎬ 全面考虑多方面的影响因素ꎬ在遇到安全故障时ꎬ
〔１〕许景彦. 发电厂电气设备安全运行的管理和维护
[ Ｊ] . 广东科技ꎬ２０１３ꎬ２２(２) :４６ꎬ４９.
〔２〕王俊峰. 浅谈发电厂电气设备安全运行管理及维
������１００������
������������������������������������ 水利信息化
四川水利
２０１８������ Ｎｏ������ ５
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基于 Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ 的 ＤＥＭ 数据获取及坡度分析应用∗
通过网络途径获取数据源是大部分研究人员 最常用的方式ꎮ 许多大学和科研机构如马里兰大 学、美国国家航空航天局( ＮＡＳＡ) 、中国科学院计 算机网络信息中心等在网络上免费提供大量可以 使用的数据ꎬ这些数据大多可以支持较大的项目ꎻ 其次ꎬ在许多个人博客上也会有一些热心网友提 供下 载 链 接ꎮ 在 国 外 的 资 源 重 点 是 以 ＮＡＳＡ ( ＮＡＳＡ 数 据 搜 索 界 面: ｈｔｔｐｓ: / / ｓｅａｒｃｈ. ｅａｒｔｈｄａｔａ. ｎａｓａ. ｇｏｖ / ｓｅａｒｃｈ) 和马里兰大学对外提供的开放 数据库为主ꎬ这里的数据非常丰富ꎬ涵盖了大量地 球科学相关的数据ꎬ拥有众多的数据库ꎬ不过要下 载 ＮＡＳＡ 的数据还是比较困难的ꎬ登陆获取的下 载信息需要有特定的下载工具才能下载ꎬ具体可 参考 ＮＡＳＡ 提供的数据教程以及下载数据时系统 提供的提示ꎮ 在国内ꎬ可以在中国科学院计算机 网络信息中心的地理空 间 数 据 云 ( ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ. ｇｓｃｌｏｕｄ. ｃｎ / ) 上 下 载 ＳＲＴＭ 数 据ꎮ ＳＲＴＭＤＥＭ 数
卢喜平 ( 四川省水利科学研究院ꎬ成都ꎬ６１００７２)
【 摘 要】 Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ 不仅提供了高分辨率的影像ꎬ还提供了另一项重要数据:海拔高程ꎮ 本文在对常用高程数据
获取方式介绍的基础上ꎬ以川中丘陵区乐至县为例ꎬ研究了在 ＢＩＧＥＭＡＰ 地图下载器平台上获取 Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ 高程数据的 步骤和利用 Ｇｌｏｂａｌ Ｍａｐｐｅｒ、ＡｒｃＧＩＳ 等软件制作 ＤＥＭ 的方法ꎬ并对 ＤＥＭ 坡度分析应用进行了研究ꎬ以期能为 ＤＥＭ 在水利 行业各业务板块深入广泛应用提供参考ꎮ
ＤＥＭ) ꎬ是地形表面形态属性信息的数字表达ꎬ是 水利行业具有非常重要的意义ꎮ
带有空间位置特征和高程属性特征的数字描述ꎮ １ ＤＥＭ 数据常用的获取方式
流域的 ＤＥＭ 包含了丰富的地形、地貌和水文信息
ＤＥＭ 作为地形地貌数字化表达方式ꎬ以其多
等ꎬ是流域地形划分、水文分析的重要基础资料ꎬ 无论是在水利行业的防汛抗旱、水土保持、水资源