【ArcGIS|空间分析】地形特征相关计算

2024-05-17 16:05:34

水文分析过程计算正负地形、反地形等在栅格计算器中的计算公式

文章目录

1、反地形
2、正负地形
3、坡向变率
4、地表切割深度
5、地表粗糙度
6、高程变异系数

1、反地形

概念：与原始DEM完全相反。原始DEM山脊线变成反地形山谷线，原始DEM山谷线变成反地形山脊线。
公式1：H-DEM（H:DEM焦点统计最大值；DEM：原始DEM）
应用1：表面分析方法求反地形坡向变率
公式2：Abs(DEM-2000)（DEM:原始DEM）
应用2：回水文分析方法求反地形山脊线，即原地形山谷线

2、正负地形

概念：正地形是相对高于邻区或新构造上升地区的地形。负地形山地、高原、丘陵都是正地形。是相对低于邻区或新构造下沉地区的地形。洼地、盆地都是负地形。
公式：DEM-B（DEM：原始DEM；B:DEM焦点统计平均值）
应用1：DEM-B>0为正地形，DEM-B小于0为负地形（表面分析利用栅格计算器辅助提取山脊和山谷线）
应用2：二值化（0,1）重分类山脊数据与正地形（大于0赋值为1，小于0赋值为0）相乘消除存在于负地形区域中错误的山脊线。二值化（0,1）重分类山脊数据与负地形（大于0赋值为0，小于0赋值为1）相乘消除存在于正地形区域中错误的山谷线。

3、坡向变率

概念：在一定程度上可以很好地表征平面曲率。
公式：（（[SOA1]+[SOA2]）-Abs（[SOA1]-[SOA2]））/2 （SOA1：正地形坡向变率；SOA2：负地形坡向变率）
应用：利用坡向变率辅助提取山脊和山谷线

4、地表切割深度

概念：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,反映地表被侵蚀切割的情况
公式：MEAN-MIN

5、地表粗糙度

概念：反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标。一般定义为地表单元的曲面面积与其在水平面上的投影面积之比
公式：R = S曲面/S水平 = 1 / cos(Slope×3.14159/180)

6、高程变异系数

概念：映分析区域内地表单元格网各顶点高程变化的指标,它以格网单元顶点的标准差与平均高程的比值来表示
公式：SD/MEAN

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