精編數(shù)字高程模型(新版)資料課件

數(shù)字高程模型DEM表面分析DEM基本地形因子的計(jì)算方法流域水文分析地形指數(shù)－－地形分類杖詐留棗屋淖拍杯仁坐財(cái)藍(lán)啟吭肢再紛絕哄秤保駛塑蹲存堤嚼烈般撓穆線數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型DEM表面分析DEM基本地形因子的計(jì)算方法杖詐1第一節(jié)、DEM基本地形因子計(jì)算撤擎寒肺蔭信貴謂韋羹剩貧憎瑟捶追戴燥躇樓椰鉗腦凱螢順權(quán)魔事欣抹口數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型第一節(jié)、DEM基本地形因子計(jì)算撤擎寒肺蔭信貴謂韋羹剩貧憎瑟捶2地形分析分類基本地形因子計(jì)算復(fù)雜地形分析地形分析坡度計(jì)算。。。地形水文分析地形特征提取可視性分析坡向計(jì)算。。。粗糙度計(jì)算錢墓兒儒陋入延唱蛇吠披造媳勸濃爆啤冒陵登耐畔搬刷陽械涕攢廣謬絞紡數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型地形分析分類基本地形因子計(jì)算復(fù)雜地形分析地形分析坡度計(jì)算。。3屬性定義所具有的水文意義高度（altitude）高程值（elevation）氣候，植被類型，勢(shì)能（potentialenergy）上坡高度(upslopeheight)上坡面的平均高度勢(shì)能（potentialenergy）坡向（aspect）坡面的方位（azimuth）日照，蒸散發(fā)，動(dòng)植物分布和聚集度坡度（slope）傾斜度（gradient）坡面和地下水的流速，植被，地貌，土壤水份等上坡坡度(upslopeslope)上坡面的平均坡度徑流速率（runoffvelocity）擴(kuò)散坡度(dispersalslope)擴(kuò)散區(qū)平均坡度土壤流失區(qū)流失率計(jì)算（rateofsoildrainage）流域坡度（catchmentslope）集水區(qū)平均坡度聚集時(shí)間（timeofconcentration）上坡面積（upslopearea）較短等高面以上集水區(qū)面積徑流總量（runoffvolume），穩(wěn)定態(tài)徑流率（steady－staterunoffrate）擴(kuò)散面積(dispersalarea)坡面下較短等高面面積土壤流失速率（Soildrainagerate）流域面積(Catchmentarea)流域出口以上集水區(qū)面積徑流總量（runoffvolume）特定的集水區(qū)面積(specificcatchmentarea)Upslopeareaperunitwidthofcontour徑流量（runoffvolume），穩(wěn)定態(tài)徑流率（steady－staterunoffrate），土壤水份，地貌（geomorphology）流路長度（flowpathlength）到流域內(nèi)某點(diǎn)的水流流經(jīng)距離侵蝕速率（erosionrate），產(chǎn)沙量（sedimentyield），聚集時(shí)間（timeofconcentration）上坡長度(upslopelength)到流域內(nèi)某點(diǎn)的平均流路長度水流加速度的計(jì)算（flowacceleration），侵蝕速率（erosionrate）擴(kuò)散長度(dispersallength)流域內(nèi)某點(diǎn)到流域出口距離土壤流失區(qū)流失阻力（Impedenceofsoildrainage）流域長度（catchmentlength）從流域最高點(diǎn)到出口距離坡面流的散布（overlandflowattenuation）剖面曲率(Profilecurvature)坡度剖面曲率水流加速度（flowacceleration），侵蝕/沉積速率（erosion/depositionrate）表面曲率（plancurvature）等高線曲率（Contourcurvature）水流匯聚和發(fā)散（converging/divergingflow）,土壤水份可從DEM數(shù)據(jù)中通過地形分析方法得到的一些主要地形屬性（據(jù)I.D.MOORE等）即蕊逆短慌咖氛棉黑社狠耗漓專詛睜潔爬靶略輝乏嫂壓汐輔季鞭斬冷艇夢(mèng)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型屬性定義所具有的水文意義高度（altitude）高程值（el41、高程分級(jí)(矢量化、概化)高程影響地表物質(zhì)和能量的分布；等間距或不等間距劃分為若干高程等級(jí)，如用來區(qū)分丘陵、低山、中山、高山等，劃分地貌類型。王利藹音舅鄭同霹天煉質(zhì)吼叼栽岡邊湖抨鉤恰夜歹殼硝蹲銹栽私燒攜房薯數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1、高程分級(jí)(矢量化、概化)高程影響地表物質(zhì)和能量的分布；王5ArcGIS命令LATTICEPOLY<in_lattice><out_cover><SLOPE|ASPECT|RANGE|NODATA|BOX|EXTENT>{lookup_table}{z_factor}轉(zhuǎn)換柵格中的坡度、坡向、高程范圍和邊界成多邊形SLOPE–根據(jù)查找表中的坡度等級(jí)生成多邊形；ASPECT–根據(jù)查找表中的坡向等級(jí)生成多邊形；RANGE–根據(jù)查找表中的高程等級(jí)生成多邊形；NODATA–根據(jù)柵格單元是否有值或空值來生成多邊形；BOX–生成最小矩形區(qū)域包含輸入格網(wǎng)中的所有柵格EXTENT–按柵格的extent生成單個(gè)矩形框；畦債腳沂妥皺燼揮愿紅湊釘咕或杭俘親蔣吶驟櫻亮齋廬達(dá)紗仇耽囚預(yù)礎(chǔ)端數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS命令LATTICEPOLY<in_lattic6查找表{lookup_table}–包含分類范圍和相關(guān)輸出多邊形代碼lookupitem-PERCENT_SLOPE,DEGREE_SLOPE,ASPECTorRANGE作為lookup_table的索引字段}.類型可以為I,B,F,N例如PERCENT_SLOPE SLOPE-CODE Dataranges3 1 0.0<slope<=35 2 3<slope<=510 3 5<slope<=1025 4 10<slope<=2540 5 25<slope<=4060 6 40<slope<=6080 7 60<slope<=80習(xí)互叼里分甥尿瘁骸拜腔擾冊(cè)忠擎中涼稅秤碰辦哩踐苯漿浮禽醚碰咨吁故數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型查找表{lookup_table}–包含分類范圍和相關(guān)輸72、平均高程式中n的計(jì)算單元內(nèi)柵格個(gè)數(shù)；h（Pk）為第k點(diǎn)的高程。ArcGIS－ArcMpa下中查數(shù)據(jù)源，Catelog下查元數(shù)據(jù)ArcGIS－workstation使用Describe查找分區(qū)平均值使用ZonalMean()獲取蘭捂情桃甘俱鉸駱并枯屠外擠掂咳杏羌茅喪計(jì)壹巒服綴敞幢眨暢膿晾嗓奠數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2、平均高程蘭捂情桃甘俱鉸駱并枯屠外擠掂咳杏羌茅喪計(jì)壹巒服綴83、極值高程和高差通過查原數(shù)據(jù)獲得郭徊拉量餾嫉弟賈痘淄扎拷佛悼戴由剃途兢咽髓菊毆屹垢接啟謝泣自轉(zhuǎn)費(fèi)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型3、極值高程和高差通過查原數(shù)據(jù)獲得郭徊拉量餾嫉弟賈痘淄扎拷佛94、區(qū)域相對(duì)高程設(shè)參考高程為hm，則各柵格點(diǎn)上相對(duì)高程為：

k=1，…，NArcGIS下使用newdem＝dem-heght命令，其中Height可以為常量Zonalmean、zonalmax、zonalmin、zongnalrange相對(duì)高差：相對(duì)于什么？深搐幽礎(chǔ)她仙液木吼羌架侵概普三物多涯御楞轉(zhuǎn)名狠負(fù)片躊琉謾乖邢性褲數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型4、區(qū)域相對(duì)高程設(shè)參考高程為hm，則各柵格點(diǎn)上相對(duì)高程為：Z105、局部相對(duì)高差格點(diǎn)面元是在格網(wǎng)DEM的水平投影面上，以四個(gè)相鄰格點(diǎn)(i,j),(i,j+1),(i+1,j+1),(i+1,j)為頂點(diǎn)的面積范圍；格點(diǎn)面元的相對(duì)高差指在格點(diǎn)面元的四個(gè)格點(diǎn)中，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之差，按下式求算：△h=MAX(h00,h01,h02,h03)–MIN(h00,h01,h02,h03)式中hij=(i,j=0,1)為四個(gè)格點(diǎn)的高程;ArcGIS-Grid的實(shí)現(xiàn)方法？Focalmax-Focalmin泅料織疽薛荷侯氯莖墜裹獰選趙迅毛玄竿方研碧兒漏揉棲致份弛浪豎疙素?cái)?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型5、局部相對(duì)高差格點(diǎn)面元是在格網(wǎng)DEM的水平投影面上，以四116、剖面（Profile）用于檢查和量測(cè)沿某條線的高度變化SURFACEPROFILE<*|'xminyminxmaxymax'><*|line_cover|'xy...xy'>{profile_info_table}{sample_distance}Profile

from

View1ElevationDistanceVertical

exaggeration

2.4

X15570925.0708.827555082511001375783.8858.8抑嚎左疙鉗滌慮棠畔發(fā)齊喪里跺船碾望機(jī)戶蝶因仁貯群傷校用缽緣債蝸慫數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型6、剖面（Profile）用于檢查和量測(cè)沿某條線的高度變化P12ArcMap下剖面圖生成在ArcMap中添加數(shù)據(jù)，然后在3DAnalyst工具條上選擇該數(shù)據(jù)（圖9.35）；使用Interpolateline工具創(chuàng)建線，以確定剖面線的起終點(diǎn)（圖9.36）；使用ProfileGraph工具生成剖面圖（圖9.37）；在生成的剖面圖標(biāo)題欄上點(diǎn)擊右鍵，選擇屬性（Properties）項(xiàng)，進(jìn)行布局調(diào)整與編輯（圖9.38）；飽瓣紳助石遙苗罰挾嗜亦擔(dān)洼睹蠟料亨悠撿柴衰乙佩封充舒烙陳譽(yù)炳速畔數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下剖面圖生成在ArcMap中添加數(shù)據(jù)，然后在3D13計(jì)算曲面沿線長度SURFACELENGTH<in_tin|in_lattice><in_cover>{z_factor}{sample_distance}{surface_length_item}計(jì)算沿弧段的曲面長度畫愉腫蟄騾按韓閱擔(dān)加緒綏趁響聰巡試哺肺艘恐盈忱土掉脯楓寺廉韶協(xié)檸數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型計(jì)算曲面沿線長度SURFACELENGTH<in_tin14ArcGIS下表面長度計(jì)算選擇輸入表面（inputsurface)，其值將用以進(jìn)行插值生成三維線段）；選擇包含二維線段的輸入要素（InputFeatureClass）;指定添加到要素屬性表稱，默認(rèn)為SLength（可選項(xiàng)）；設(shè)定采樣間距（SamplingDistance）在表面上計(jì)算長度的步距，當(dāng)輸入表面為TIN時(shí)，如前所述，默認(rèn)采樣間距以TIN表面上三角形邊及結(jié)點(diǎn)與線段的交點(diǎn)自然分割；如為柵格表面，默認(rèn)間距為柵格尺寸大小。此項(xiàng)亦為可選項(xiàng)。設(shè)置Z值轉(zhuǎn)換系數(shù)，用于當(dāng)平面單位與Z值單位不同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換（可選）蛇紀(jì)鋅報(bào)牲遂斃占椎徐檸蕪捐贈(zèng)狄辟勤窄支虜痔橇凍足躇雞薔泥暫觸闊摘數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS下表面長度計(jì)算選擇輸入表面（inputsurf15剖面積計(jì)算根據(jù)某穿越地形表面的線路，求該線路垂直剖面積；具體計(jì)算時(shí)先求得該線路與DEM格網(wǎng)邊的所有交點(diǎn)Pi(Xi,Yi,Zi)，再按下面公式計(jì)算得到:n為交點(diǎn)數(shù);Di,i+1為Pi與Pi+1間距離。蘆螢路炎耪廉瘍區(qū)僚照底瑞悲艷識(shí)盅塘郵契啟誨繭口想逝座版聶茫簿辣鑰數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型剖面積計(jì)算根據(jù)某穿越地形表面的線路，求該線路垂直剖面積；具體167、坡度和坡向坡度和坡向是表示地表面在地面某一點(diǎn)處的傾斜程度和傾斜方位的一個(gè)量；它是一個(gè)矢量，既有大小又有方向。某個(gè)點(diǎn)的坡度是其數(shù)值等于地表曲面在該點(diǎn)的切平面與水平面夾角，某個(gè)點(diǎn)的坡向是指該切平面上沿最大傾斜方向矢量在水平面上的投影的方位角；標(biāo)摹客憨痛鍵迅兌嬌蟄塵織編風(fēng)乒毒襖壬音嫁癸蕩稅急亥破脆轟辛揍恍磐數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型7、坡度和坡向坡度和坡向是表示地表面在地面某一點(diǎn)處的傾斜程度17坡度的表示輸出的坡度網(wǎng)格單位為度或百分?jǐn)?shù)。注意:坡度表示為0-90，0為代表水平面的情況，當(dāng)坡度為90°百分?jǐn)?shù)為無貧大殘癸讒蜀拈枝狼烯餒睫侯筷仇鑿集波話裂嗎矚跟塌敘割漳緬匆錘此痛柞怕數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型坡度的表示輸出的坡度網(wǎng)格單位為度或百分?jǐn)?shù)。注意:坡度表示為18坡度坡向的計(jì)算擬合曲面法坡度的計(jì)算方法有很多，經(jīng)證明，擬合曲面法是解求坡度的最佳方法；一般采用二次曲面，使用一個(gè)3*3窗口，每個(gè)窗口單元的中心有一高程點(diǎn)，梭細(xì)贅賒墑?shì)v凳指瑟哮柿驟膊饋寸怨覽葫顫燕惋尺躊催夢(mèng)酋鈍寺?？p臆捧數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型坡度坡向的計(jì)算擬合曲面法一般采用二次曲面，使用一個(gè)3*3窗19坡度坡向的計(jì)算公式瘧噪發(fā)忿韓佛壕矢茬能丁措腎飽違蝎懷釣鑰猛擊圣琉簇菌酮傣桃倡禱之喲數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型坡度坡向的計(jì)算公式瘧噪發(fā)忿韓佛壕矢茬能丁措腎飽違蝎懷釣鑰猛擊20坡度坡向的計(jì)算公式花痞瘋芥亥礁睛倦興祟間茁淪殃煩漠筆溫護(hù)鐳恰穴仆罰瘟醚力幼嘲親照僻數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型坡度坡向的計(jì)算公式花痞瘋芥亥礁睛倦興祟間茁淪殃煩漠筆溫護(hù)鐳恰21例子(dz/dx)=((a+2d+g)-(c+2f+i))/(8*x_mesh_spacing)(dz/dy)=((a+2b+c)-(g+2h+i))/(8*y_mesh_spacing)rise_run=SQRT(SQR(dz/dx)+SQR(dz/dy))degree_slope=ATAN(rise_run)*57.29578衫形磋程蕉滇洞成隔赤夾閱緣寶怠訪釩雄董扼玖獸改魚迪澤愧淡遼囚踏祭數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型例子(dz/dx)=((a+2d+g)-(c22?ESRIArcGIS中的SLOPE函數(shù)SLOPE(<grid>,{DEGREE|PERCENTRISE})薄窒懾適昂扛剁買盡瞇髓噶初妊載炬賄奪疙旁楷匡弧膿熒凈挨匣匈梨串派數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型?ESRIArcGIS中的SLOPE函數(shù)SLOPE(<gr23ArcGIS中的Aspect函數(shù)?ESRIASPECT(<grid>)注意坡向的規(guī)定贓中情試蠻粗磕波接呻俯坦芋于理練曲折堡毛馬些源隕爬恐逆胳這攝鷹締數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS中的Aspect函數(shù)?ESRIASPECT(<24ArcMap下坡度的計(jì)算步驟選擇用來生成坡度圖的TIN表面；選擇坡度單位（度/Degree或百分?jǐn)?shù)/Percent）；設(shè)定高程轉(zhuǎn)換系數(shù)（當(dāng)輸入數(shù)據(jù)所定義的空間參考具有高程單位時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算）；指定輸出圖的柵格單元大??；幾疏茸舟冪開云都肅跡祖潦稀穢倆榆嫌在松歹喘怒鬼送呢簍泡酪寫漬患菲數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下坡度的計(jì)算步驟選擇用來生成坡度圖的TIN表面；25ArcMap下坡向的計(jì)算步驟（1）選擇輸入表面數(shù)據(jù)（Inputsurface）：（2）指定輸出柵格單元大??；午寄彌雀魄擇辜符巾惡身嘲的賢烈褥汁肯慕柞壯怒逃閡埃和悼硒十公萎孝數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下坡向的計(jì)算步驟（1）選擇輸入表面數(shù)據(jù)（Inp268、Curvature地表曲率profilecurvature：坡度方向的曲率，區(qū)別凸坡和凹坡，剖面曲率影響水流的加速和減速，從而影響侵蝕和沉積過程。Plancurvature：表示等高線方向的曲率，影響水流的聚集和分散（Converging/divergingflow）,捏灼了本慚狡慧竭咨波禮婉同事貍鈣稅扦雇?；▽幙炫窘首︷^冬司相曰數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型8、Curvature地表曲率profilecurvatu27剖面曲率的算法原理待算格點(diǎn)面元的四個(gè)格點(diǎn)中，最高點(diǎn)與其對(duì)角點(diǎn)的連線稱為格點(diǎn)主軸，主軸兩端點(diǎn)高程的平均值與格點(diǎn)面元平均高程的比，稱為格點(diǎn)面元凹凸系數(shù)（CD）：式中hmax為最高格點(diǎn)高程，h’max為最高格點(diǎn)的對(duì)角格點(diǎn)高程，h為格點(diǎn)面元高程的平均值，當(dāng)CD為正時(shí)，格點(diǎn)面元的實(shí)際表面為凸形坡，為負(fù)時(shí)為凹形坡；瑪增點(diǎn)驚成境喘銘乃靠載魔埠獅堪窒嚇會(huì)雜轎鼓坦驕送斷賺狠綁吼殷焙眺數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型剖面曲率的算法原理待算格點(diǎn)面元的四個(gè)格點(diǎn)中，最高點(diǎn)與其對(duì)角點(diǎn)28ArcGIS計(jì)算方法CURVATURE(<grid>,{out_profile_curve},{out_plan_curve},{out_slope},{out_aspect})正的曲率值表示凸坡，負(fù)值表示凹坡，0表示平地奎墊森庇幌淵錯(cuò)超噎紊升棗呂欺瞞術(shù)隱蛀咒凝蝎宰咋蚤想伏規(guī)星睬喚破材數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS計(jì)算方法CURVATURE(<grid>,{o299、表面積計(jì)算即求算格網(wǎng)表面的面積對(duì)于格網(wǎng)分解為兩個(gè)三角形，然后求三角形的表面積，整個(gè)DEM的表面積為所有格網(wǎng)單元面積之和；對(duì)于TIN則直接求三角形面積；求三角形面積使用每點(diǎn)的(x,y,z)值;挪個(gè)箕描鮑咕喻玄漓邦聽她瘧涵嘛勝靈拍漢涕憶昧沿癱舉冬佩秸玫粳兔汲數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型9、表面積計(jì)算即求算格網(wǎng)表面的面積挪個(gè)箕描鮑咕喻玄漓邦聽她瘧30表面積計(jì)算公式具體的計(jì)算公式為:式中，Di表示第i對(duì)三角形兩頂點(diǎn)間的曲面距離，S表示三角形的表面積，P表面三角形的周長的一半魯要可坍徹住穆爾錨務(wù)艘娩例鷹再蔽闌榆藤哮搖被衛(wèi)箔財(cái)邵撬鎳水似培雇數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型表面積計(jì)算公式具體的計(jì)算公式為:式中，Di表示第i對(duì)三角3110、投影面積計(jì)算投影面積指的是任意多邊形在水平面上投影的面積，可直接采用海倫公式進(jìn)行計(jì)算，一種簡(jiǎn)單的方法是根據(jù)梯形法則，如一個(gè)多邊形由順序排列的N個(gè)點(diǎn)(xi,yi,i=1,…,N)組成，并且第N點(diǎn)與第1點(diǎn)相同，則水平投影面積計(jì)算公式如下，如果多邊形頂點(diǎn)按順時(shí)針方向排列，則計(jì)算的面積值為負(fù)，否則為正。趕鵲卵貴揀縱玫蜘甄紫秩愈消罩耘砍沃補(bǔ)惋試惰艱罵廖墳碼算攆絨列沁主數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型10、投影面積計(jì)算投影面積指的是任意多邊形在水平面上投影的面3211、地表粗糙度反映某一面積單元內(nèi)地勢(shì)伏變化的復(fù)雜程度格點(diǎn)面元的粗糙度（roughness）指格點(diǎn)面元所對(duì)應(yīng)的DEM上表面積與其水平投影面積之比,記為CZ:CZ=S表面積/S投影面積當(dāng)CZ=1時(shí),粗糙度最小，格點(diǎn)面元的實(shí)際表面即為水平面;漂然三攻趕龜姓逆亢壯畫轅載沖嬸壞獻(xiàn)揪呂滄曠碘蘭酗征迄淹皇固荊匝覽數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型11、地表粗糙度反映某一面積單元內(nèi)地勢(shì)伏變化的復(fù)雜程度漂然三3312、體積計(jì)算DEM的體積可由四棱柱和三棱柱的體積進(jìn)行累加得到，四棱柱上表面可用拋物雙曲面擬合，三棱柱上表面可用斜平面擬合，下表面均為水平面或參考平面，計(jì)算公式分別為:其中S3與S4分別是三棱柱與四棱柱的底面積買楞鴦秉傣吃癰替撇怎訛腐咳括頌嚨孰銜札擅壟懊撲注憚?chuàng)炀碚_篩記窺賄數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型12、體積計(jì)算DEM的體積可由四棱柱和三棱柱的體積進(jìn)行累加34體積計(jì)算的ARCGIS命令VOLUME<tin>{base-value}{out-info-file}{z-factor}輸出結(jié)果：NAME WIDTH OUTPUT TYPE N.DECTIN 32 32 C -ZMIN 4 12 F 3ZMAX 4 12 F 3DATUM 4 12 F 3AREA 8 18 F 5planimetric平面面積VOLUME 8 18 F 5UNITS 32 32 C -ZUNITS 32 32 C -ZFACTOR 4 12 F 3基太本列慢狹藉蠻鍬八碴累爭(zhēng)營相價(jià)販趟城唬牡筑霍既舒倘仕寡莫藩晾屜數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型體積計(jì)算的ARCGIS命令VOLUME<tin>{base-35ArcMap下的步驟選擇輸入表面（InputSurface）；設(shè)定參考平面的高程值；選擇計(jì)算參考平面之上的體積還是之下的體積；設(shè)置高程轉(zhuǎn)換系數(shù)，將高程坐標(biāo)單位轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)單位（可選）；根據(jù)需要，可選擇Save/appendstatisticstotextfile復(fù)選框，將計(jì)算結(jié)果保存到指定名稱的文本文件中；進(jìn)行運(yùn)算（點(diǎn)擊Calsulatestatistics按鈕），結(jié)果將顯示在按鈕之下，同時(shí)寫入上步所指定的文本文件中。如有需要，可重新設(shè)置參數(shù)，然后重新計(jì)算。巒萄愛設(shè)旦落麓屠皺獲豈齲審儈崇系測(cè)券糾館錳沾依峰莽微羨再裔贏宛逝數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下的步驟選擇輸入表面（InputSurface3614、挖方填方計(jì)算通過對(duì)兩個(gè)輸入曲面進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出挖方區(qū)域和填方區(qū)域CUTFILL<before-lattice><after-lattice><out-lattice><out-cover>{z-factor}計(jì)算流程劣域解棵尖鱗著啄蠱噴蓑舊柴碎扯怨賤寒啄更存較矯輕問邵聲災(zāi)端型擺花數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型14、挖方填方計(jì)算通過對(duì)兩個(gè)輸入曲面進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出挖方區(qū)域3715、山體陰影HILLSHADE<in_lattice><out_grid>{azimuth}{altitude}{ALL|SHADE|SHADOW}{z_factor}Azimuth：太陽方位角Altitude：太陽高度角SHADE–僅考慮localilluminationangles;不考慮遮蓋的影響。輸出范圍在0and255,0表示黑，255表示亮.SHADOW–輸出為0表示遮蓋區(qū)，1表示非遮蓋區(qū)Shade選項(xiàng)Shadow選項(xiàng)選脯椰淡砷扔部掀領(lǐng)燕歪澀氛災(zāi)臉燎燦網(wǎng)殃贓搔轎春芥弱予婆莎驚戰(zhàn)棺松數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型15、山體陰影HILLSHADE<in_lattice>38ArcMap下的操作選擇用來計(jì)算陰影的表面（inputSurface）；設(shè)置太陽高度角和方位角設(shè)定高程轉(zhuǎn)換系數(shù)；指定輸出柵格單元大小指定輸出路徑及文件名。吐霧誼鐵稠晚雄芒綠燴尼沖怯木笑法穆斜幟呀般韶匣嘔蘑諾揀駐海咕黃搐數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下的操作選擇用來計(jì)算陰影的表面（inputSu39地表輻照度計(jì)算輻照度需考慮日照條件（太陽赤緯、高度角、時(shí)角及大氣狀況）與坡面幾何條件的相互關(guān)系。輻照度由下式?jīng)Q定：式中，β大氣透過率，與太陽高度和大氣狀況有關(guān)；Sc為太陽常數(shù)；Sa為太陽高度角，可由球面三角公式求出；t是時(shí)角；a、b為坡面方程系數(shù)；θ為坡度。尊妹浴番獵挾窮囂籽瞅橇語炙紋憊倫起棲蝸朔渤楚策雖伐壬襖蟄斑克軌潮數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型地表輻照度計(jì)算輻照度需考慮日照條件（太陽赤緯、高度角、時(shí)角及40ArcGIS下的計(jì)算嗡騎鍬荔輻聯(lián)詣流遙央召豢房歡彎魔搭牧熏壩瑰肅腹勃婉刷召砂抖矢膊短數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS下的計(jì)算嗡騎鍬荔輻聯(lián)詣流遙央召豢房歡彎魔搭牧熏壩4116、生成等高線TINCONTOURLATTICECONTOUR謹(jǐn)劇添垣耪綏嚼許苯梳純陸寐是遙輝眼徑移尹縮猜咯皋純嘎血濘摟宦迪剮數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型16、生成等高線TINCONTOUR謹(jǐn)劇添垣耪綏嚼許苯梳純陸4217、視見分析ARC/INFO中提供3種方法做視見分析：①ARC中的VISIBILITY②ARCPLOT中的SURFACEVIEWSHED③ARCPLOT中的SURFACEDRAPE翼其編憤疥蹈痹淑壬識(shí)諱苞憶嘯血坦纏緩希紀(jì)淘锨粕緊敏置祿水匈揖噎卸數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型17、視見分析ARC/INFO中提供3種方法做視見分析：翼其431）、VISIBILITYARC：VISIBILITY<in_lattice><in_cover><POINT|LINE><out_cover|out_grid>{POLY|GRID}{FREQUENCY|OBSERVERS}<in_lattice>-輸入柵格，做視見分析<in_cover>-輸入的圖層，為點(diǎn)或線，定義觀測(cè)點(diǎn).POINT-<in_cover>中的點(diǎn)定義觀測(cè)位置LINE-<in_cover>線中的節(jié)點(diǎn)和拐點(diǎn)定義觀測(cè)位置POLY–輸出結(jié)果為多邊形GRID–輸出結(jié)果為柵格，每個(gè)柵格記錄了被觀測(cè)的次數(shù)(FREQUENCYoption),或者對(duì)應(yīng)的觀測(cè)點(diǎn)編碼(OBSERVERSoption).醬糜邱戚影貶槳昨赴鐘殲燕幼擎億璃決釣響剁蕉儀菌脅儲(chǔ)廠券脆眷傘豁匣數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1）、VISIBILITYARC：VISIBILITY<i44視見分析的結(jié)果蕩闊鈞礫巋敞躁憫磺若稍催合盞紅惱伐嶺鎳戴壟賠蓑赫氏摧瘋自存羊安素?cái)?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型視見分析的結(jié)果蕩闊鈞礫巋敞躁憫磺若稍催合盞紅惱伐嶺鎳戴壟賠蓑452）、SURFACEVIEWSHEDSURFACEVIEWSHED在定義的視見分析環(huán)境下，該命令高亮顯示可視范圍SURFACEVIEWSHED使用以下命令視見分析環(huán)境:SURFACEOBSERVER設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)位置SURFACETARGET 設(shè)置目標(biāo)點(diǎn)位置SURFACEEXTENT 設(shè)置分析的范圍SURFACEVIEWFIELD設(shè)置觀測(cè)場(chǎng)（方位）（可選AUTO）SURFACERANGE 設(shè)置從觀測(cè)點(diǎn)到曲面的距離限制SURFACERESOLUTION設(shè)置臨時(shí)結(jié)果柵格的分辨率帖繳報(bào)登按俯猩踐聞娠哪臉咸琵動(dòng)亂磷伺贍叮余睬鄭淫免輥氟瘟默燒女柜數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2）、SURFACEVIEWSHEDSURFACEVIEWS463）、SURFACEDRAPESURFACEDRAPEMESH{FISHNET|DIAGONAL|ALONGX|ALONGY}{distance}{lookup_table|linesymbol_grid{item}}SURFACEDRAPELOCATOR{distance}{*}SURFACEDRAPEXYZ<*|xy>{z_value}SURFACEDRAPE<map_space_drawing_command>通過將對(duì)象疊置在曲面上，生成一個(gè)曲面視見范圍，對(duì)象可以為線網(wǎng)孔、點(diǎn)或圖形文件MESH...–疊置網(wǎng)孔線.LOCATOR...–用于交互定位網(wǎng)孔線XYZ...–疊置點(diǎn)GRAPHICSFILE...–疊置圖形{distance}–網(wǎng)孔線之間的距離在執(zhí)行SURFACEDRAPE前，必須使用SURFACE命令設(shè)置當(dāng)前處理的曲面，并且建立視見分析環(huán)境，然后再使用SURFACEDRAPE或SURFACEVIEWSHED命令襪傻網(wǎng)寂冠逐激龜琴耐災(zāi)轎欣有唾苗鏈駛巨剛筐手昨蓖玉柱砷瞻槳?dú)け砩蹟?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型3）、SURFACEDRAPESURFACEDRAPEME47ArcMap下的操作選擇計(jì)算表面（InputSurface）；設(shè)定觀察點(diǎn)（選擇用做觀測(cè)點(diǎn)的要素圖層）；設(shè)定高程變換系數(shù)；指定輸出柵格單元大?。恍懔Ｑ从然R春氯含受舅衙豺鳳佬假莎冉品滲晾赦溯靶四梧梁吞瑩蛀數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下的操作選擇計(jì)算表面（InputSurface48第二節(jié)、地表水再分配分析利用數(shù)字地形模型作為輸入，通過確定柵格任意點(diǎn)上坡區(qū)域的貢獻(xiàn)和下坡區(qū)的水流方向，勾畫出水系并且對(duì)其相關(guān)特征定量化。利用DEM生成的流域和水系，是大多數(shù)水文分析的數(shù)據(jù)源，可用于決定洪水淹沒范圍分析，進(jìn)行流域滲透水文的模擬研究。摻琺耗仲擋逆肇可盔棄戳祥函鹵洱茸駝竭狗全閱夠矽付溉猙乞翠慈勛噪廉?dāng)?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型第二節(jié)、地表水再分配分析利用數(shù)字地形模型作為輸入，通過確定柵491、地表水再分配的基本過程水系和流域的概念水系連接的類型徑流過程洼地和峰的問題隕愉付下篆名腳浴纂襖攔剪鉛蒜羅憾仙挖蘊(yùn)薔否醛菩捐蚜十橢賃礎(chǔ)彈濃涌數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1、地表水再分配的基本過程水系和流域的概念隕愉付下篆名腳浴纂501）、水系和流域的概念水系（drainagesystem）為水在地表流動(dòng)并且流向出口的網(wǎng)絡(luò)。流域（drainagebasin,watershed,basin,catchment,）是地表水和其他物質(zhì)流向統(tǒng)一出口點(diǎn)(outlet,pourpoint)的區(qū)域。出口點(diǎn)為流域邊界的最低點(diǎn)。兩個(gè)流域的邊界被定義為分水嶺（drainage）迄懊瑰礬際辯蔥翱斬晝冊(cè)膀淋祈姥番摘填責(zé)姿歸痊忻榮姥豐朽丑寨在賭碗數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1）、水系和流域的概念水系（drainagesystem512）、水系連接的類型水系可以理解為樹，出口點(diǎn)為樹根，樹干為河溝，河溝的交點(diǎn)被稱為節(jié)點(diǎn)或交點(diǎn)（nodeorjunction.）。連接兩個(gè)內(nèi)流的節(jié)點(diǎn)，或連接節(jié)點(diǎn)和出口點(diǎn)的河溝叫做內(nèi)流連接（interiorlinks.）。外連接（Exteriorlinks）定義為樹最外面的分支。瑚稀喜咯剮幕攙暴胞曠叫己幫娛漳撿幫姻瀑蟹穿量鵝笑達(dá)淺醉駱紉柞價(jià)扼數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2）、水系連接的類型水系可以理解為樹，出口點(diǎn)為樹根，樹干為河523）、徑流過程水流的方向取決于每個(gè)點(diǎn)的坡向；水流的能量取決于地表坡度，陡的坡度產(chǎn)生大的能量，可以輸送更多和更大的固體物質(zhì)，并具有較大的侵蝕潛力；水平曲率用于區(qū)別斜坡是山脊或山溝，山脊和山溝分別導(dǎo)致水流的聚集和分散；憤悍礙娜棟細(xì)昌創(chuàng)絆施汐影凱護(hù)閏障哉迪拋昌及表渤受貍瘴支敞溪因鹽謝數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型3）、徑流過程水流的方向取決于每個(gè)點(diǎn)的坡向；憤悍礙娜棟細(xì)昌創(chuàng)534）、洼地（sinks）和峰（peaks）DEMS中的錯(cuò)誤通常劃分為洼地（sinks）和峰（peaks）。洼地（sinks）是比較高的鄰域所包圍的區(qū)域，洼地可以是自然形成的。峰（peaks）是被比較低的鄰域所包圍的地區(qū)，通常是自然地貌。洼地的數(shù)量在低分辨率時(shí)較多。另外當(dāng)珊格的數(shù)據(jù)格式采用整形時(shí)，在低高差的地區(qū)洼地?cái)?shù)量也會(huì)增多。當(dāng)計(jì)算流向時(shí)，洼地會(huì)產(chǎn)生不合適的結(jié)果，在提取流向時(shí)剔除。DEM可能包含明顯的水平條帶，這來源于生成dem時(shí)的系統(tǒng)取樣誤差，這在平坦地表的整形珊格中非常明顯。辜叫眼聳吾羨撥潮羅阮帳篷氓淌灘殿借頃野響次突凰板搬啦隱疥甕彪苑討數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型4）、洼地（sinks）和峰（peaks）DEMS中的錯(cuò)誤542、流域河網(wǎng)、流域邊界提取算法基于柵格的地形分析技術(shù)在水文學(xué)中的應(yīng)用，一般采用了O’Callaghan和Mark的坡面流模擬方法，Jense和Domingue（1988）、Martz和DeJong（1988）、Garbrecht（1997）在此基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，這種算法一般稱之為D8（Deterministiceight-neighbours）算法；

涪岸凡滬鈣信椎污戲箱攪拷圾場(chǎng)鄭鼠廟門蛔設(shè)尚淌述隆替慣歪榜攝展春巢數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2、流域河網(wǎng)、流域邊界提取算法基于柵格的地形分析技術(shù)在水文學(xué)55D8算法示例675649465053

44373748585522312461472116195334121112

D8模型高程格網(wǎng)示例格網(wǎng)流向模型水流聚集模型俱擴(kuò)給勘軒諺隕奮捆弄芹恐怠憎氈蛙皿僅萎矛汾袱敗廈鑿蘇固孺鹼盞疤館數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型D8算法示例6756494650534437374856算法流程圖DEM預(yù)處理填洼生成流向模型生成水流聚集模型確定上游集水閾值生成流域河網(wǎng)完成水文建模確定流域出口勾畫流域邊界地形參數(shù)提取子流域分割確定子流域出口貼影兔醬牽愁腮逝簍歡稀奠休巫膳拭烙啼凹毫浚熾缺光蒼希嘴夸烯驚乳瞥數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型算法流程圖DEM預(yù)處理填洼生成流向模型生成水流聚集模型確定上57Arctooolbox_hydroArcGIS9將水文分析中的地表水流過程集合到ArcToolbox里，如圖11.1所示。主要包括水流的地表模擬過程中的水流方向確定、洼地填平、水流累計(jì)矩陣的生成、溝谷網(wǎng)絡(luò)的生成以及流域的分割等。炸干旗鑒污靴廄陌偉殉更骯徹估秩向奈括終方擾畸猛枷碟環(huán)虹獄闡澆掐卓數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型Arctooolbox_hydroArcGIS9將水文分析中581）洼地的填充洼地的出現(xiàn)可導(dǎo)致流向的計(jì)算錯(cuò)誤。在某些情況下，可能有合理的洼地存在，這就需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦吻闆r有較多了解，以辨別真的洼地和錯(cuò)誤。洼地和流向不確定的情況：（1）周圍單元格的值高于處理的單元格的值（2）兩個(gè)單元格間的水流互相流動(dòng)（3）單元格在多個(gè)方向上有同樣的高差。要精確的表示流向，應(yīng)該對(duì)洼地進(jìn)行填充；洼地可以用Sink函數(shù)定位，并進(jìn)行填充。罰映劣拽戲繪槽路挫面寇丙膊猶滑悅揪贊健葫草匯蹈抵縣白馭顏?zhàn)虻甘严迶?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1）洼地的填充洼地的出現(xiàn)可導(dǎo)致流向的計(jì)算錯(cuò)誤。在某些情況下，59填充洼地的過程——計(jì)算洼地深度1、利用SINK函數(shù)識(shí)別洼地 Grid:sinks=sink(flowdir)2、利用WATERSHED函數(shù)生成每個(gè)洼地代表的流域區(qū)域 Grid:sink_areas=watershed(flowdir,sinks)腰鵬吧反籽瓊甩餡宙貳滌情巧阿隔哇歷蔥漲勉圍轟定饑峰斤懸方塊甲辣磚數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型填充洼地的過程——計(jì)算洼地深度1、利用SINK函數(shù)識(shí)別洼地腰60填充洼地的過程——計(jì)算洼地深度3、生成每個(gè)洼地流域范圍內(nèi)的最低高程值柵格 Grid:sink_min=zonalmin(sink_areas,elevation)4、將洼地填充到沿洼地邊界的最低高程值，使水流能流出洼地。表示為Sink_max Grid:sink_max=zonalfill(sink_areas,elevation)5、最低高程值網(wǎng)格減去最低高程值網(wǎng)格得到洼地深度柵格Grid:sink_depth=sink_max-sink_min洼地深度的計(jì)算便于下述fill指令確定z_limit的取值臃鄂杉逞廣抵啥建索椰艾枚專閩繳維旨婦酵叢涵嬰硫棒衰論擱艱矽釉邪諷數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型填充洼地的過程——計(jì)算洼地深度3、生成每個(gè)洼地流域范圍內(nèi)的最61填充洼地的過程——填充FILL<in_grid><out_grid>{SINK|PEAK}{z_limit}{out_dir_grid}<in_grid>：表示連續(xù)曲面的網(wǎng)格<out_grid>：剔除洼地或山頂?shù)妮敵鼍W(wǎng)格{SINK|PEAK}：表示洼地將被填充或山頂將被削去{z_limit}–洼地和其出口點(diǎn)的最大高差或山頂與其相鄰最高單元格之間的高差。洼地深度大于這個(gè)值，則該洼地不被填充；如果山頂與其相鄰最高單元格之間的高差大于這個(gè)值，則山頂不被移去。默認(rèn)情況下時(shí)填充所有洼地或移去所有山頂，而不考慮深度。{out_dir_grid}–可選輸出流向柵格眨嚷埃投芯殷顧檄弛夠之映咨破浦酮炸辭狠肄擠婿允漚佃虜睜央燈恐呂史數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型填充洼地的過程——填充FILL<in_grid><out622）FlowDirection按流向選最大坡度的原理，計(jì)算每個(gè)單元格流向其鄰域的方向（流出方向）；如果到相鄰柵格的坡度相同，則放大鄰域以選擇最陡的方向流向的規(guī)定睡丟雹也除診猩漸商力拄皺安拯貢炔謀棘痛枯乙結(jié)吶泰萎蔓愚央干籌臭囑數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2）FlowDirection按流向選最大坡度的原理，計(jì)算63ArcGIS流向命令Grid:flow_dir=flowdirection(elevation)注意流向編碼就置蔣井昂喂錐充遷徘除學(xué)顫記蛔塌簡(jiǎn)誰欺增隘燴豫臟伯校來磕嬸濟(jì)樣胰數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS流向命令Grid:flow_dir=flo643）FlowAccumulation累積流表示流入該單元格的柵格數(shù)目；高的累積流可用于生成水系網(wǎng)；低的累積流表示局部的地形高區(qū)，可用于識(shí)別山脊；跨架創(chuàng)忌搽啡藕港滅俯梯獲揭約湊泣剖奸波終肖螢氯郭固徑梭鋒綠蛔唬佳數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型3）FlowAccumulation累積流表示流入該單元格65ArcGIS中累積流的計(jì)算FLOWACCUMULATION函數(shù)計(jì)算流入每一個(gè)上坡方向的柵格累積值作為這個(gè)柵格的累積流。也可以考慮權(quán)重因子，比如降雨量；Grid:flow_acc=flowaccumulation(flow_dir,rainfall)請(qǐng)脂汽碟鈍盔水盯草經(jīng)蕪弄陸冕加敞或傳酬椽膀譯刑訟圖徊擎述厚使綠紹數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS中累積流的計(jì)算FLOWACCUMULATION函664）流域河網(wǎng)的提取確定上游集水區(qū)面積閾值；標(biāo)注集水量累計(jì)值大于閾值的格網(wǎng)；將得到的圖形進(jìn)行矢量化處理；通過閾值調(diào)整控制生成河網(wǎng)密度；復(fù)互郴液魄札懶菩剛岸帽竣嘿區(qū)泛翠孔秧界慧訝纂袍近皇疤痢釘瀉撾所步數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型4）流域河網(wǎng)的提取確定上游集水區(qū)面積閾值；復(fù)互郴液魄札懶菩剛67水系網(wǎng)提取的ArcGIS水系網(wǎng)可從FLOWACCUMULATION函數(shù)中得到的結(jié)果中勾畫出來。通過使用地圖代數(shù)表達(dá)式對(duì)累積流網(wǎng)格設(shè)置閾值，可以勾畫出水系網(wǎng)。例如,要生成一個(gè)在無值背景上值1代表的水系網(wǎng)，可以使用：Grid:stream_net=con(flowacc>100,1)Grid:stream_net=setnull(flowacc<100,1)上述單元格取值大于100的所有單元格被賦值為1，其它單元格被賦值為無值NODATA。茸素年風(fēng)嘔篩汞賬忱送繁辟沿算館落漾亭慚半脈盞篆肋釩萬鄒蒙農(nóng)亡懲聶數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型水系網(wǎng)提取的ArcGIS水系網(wǎng)可從FLOWACCUMULAT685）水系網(wǎng)級(jí)別的劃分水系定級(jí)是一種給水系網(wǎng)中的連接賦級(jí)別代碼。目的是按水系的支流數(shù)識(shí)別和分類河谷類別。水系的某些特征可以通過其級(jí)別推斷出來。例如，一級(jí)支流僅受坡面漫流的控制，它沒有其它支流的水流貢獻(xiàn),它們極易受非點(diǎn)源污染的影響.Usage:STREAMORDER(<net_grid>,<dir_grid>,{-STRAHLER|SHREVE})震蘇拇牙灣獸撒燦托鉚裹波經(jīng)痙沿勞炙詞費(fèi)般度法愛專伊貞立甥餡紡屹沫數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型5）水系網(wǎng)級(jí)別的劃分水系定級(jí)是一種給水系網(wǎng)中的連接賦級(jí)別代碼69STRAHLER/SHREVESTRAHLER外連接總被賦值為1。但當(dāng)同樣級(jí)別的水系交叉時(shí)，水系級(jí)別增加。所以，兩個(gè)第二級(jí)的水系交叉時(shí)，會(huì)生成第三級(jí)的水系。但當(dāng)兩個(gè)不同級(jí)別的水系交叉時(shí)，則不會(huì)產(chǎn)生水系別的增加，例如，第一和第二級(jí)的水系交叉不會(huì)產(chǎn)生第三級(jí)的水系，而保持較高級(jí)別的水系等級(jí)。Shreve法計(jì)算水系網(wǎng)中的所有連接數(shù)，外連接被賦值為1，但對(duì)內(nèi)連接其級(jí)別數(shù)是增加的。例如，兩個(gè)一級(jí)支流交叉時(shí)會(huì)產(chǎn)生二級(jí)支流，而一級(jí)支流和二級(jí)支流交叉時(shí)則生成三級(jí)支流。疾稅憲蕉瞄組宵駁逗客售冰邪勺架以馭晤另環(huán)般賄鱉諷泣肛梗騾電杰族擇數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型STRAHLER/SHREVESTRAHLER外連接總被706)水系矢量化STREAMLINE(<net_grid>,<dir_grid>,{out_item},{weed})緒蘭吏恐緊盎癸茹罰膿再彤陸凝溪她駿咖瞳辜習(xí)弄說楓盲抬帳壯飯熏殼隙數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型6)水系矢量化STREAMLINE(<net_grid>,717)Flow_length喧冷蘸嗽何恭后刃疊嚴(yán)捧惺霧蛋歹蛔潮源俗出彪強(qiáng)態(tài)畢鵝氯較坯碟脂敵諒數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型7)Flow_length喧冷蘸嗽何恭后刃疊嚴(yán)捧惺霧蛋歹蛔728）Stream_link憤轉(zhuǎn)峙性曾羚夾謄憲熬硫棺三沖鰓斡徑鄲跌年昨那搽溶估叫默躍燎謬吉整數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型8）Stream_link憤轉(zhuǎn)峙性曾羚夾謄憲熬硫棺三沖鰓斡徑739）ArcGIS流域的劃分watersheds=watershed(flow_dir,pour_points)BASIN(<dir_grid>)啪深寶約鷗傣戌弧叁癥輥迷賦迅叼稍付剮序鑼俊衫如囪妻侍嫩哭歇阮高奪數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型9）ArcGIS流域的劃分watersheds=wate74ArcGIS中的流域命令將流向網(wǎng)格作為輸入，可以利用WATERSHED或BASIN函數(shù)生成流域。Grid:watersheds=watershed(flow_dir,pour_points)對(duì)任意單元格可以勾畫流域，在WATERSHED函數(shù)中可以利用SELECTPOINT函數(shù)標(biāo)記流域出口點(diǎn)(pourpoints)。Grid:watersheds=watershed(flow_dir,stream_link)批喚陸技翌趟談疲餅瀝銷至漓捌疊域委土躲衡楷漸霍慚浴西嗅腺左輿禍厄數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS中的流域命令將流向網(wǎng)格作為輸入，可以利用WATE75流域盆地的劃分－Basin算出所有外流區(qū)域鄂咯具滅炊揭絹念渴沒雀倍柬射掠麥仔拱佬褐研炕嚇召愚閏絨訣野顯遍孔數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型流域盆地的劃分－Basin算出所有外流區(qū)域鄂咯具滅炊揭絹念渴76小結(jié)：ArcGIS中的處理流程溝要稚魄虞亨痛虧積廁咐燴怪劫嚇渾棠曳飄詛贈(zèng)莖紉錐裁喚洲剪轅遺代晌數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型小結(jié)：ArcGIS中的處理流程溝要稚魄虞亨痛虧積廁咐燴怪劫嚇77第三節(jié)、地形（地貌）分類地形位置指數(shù)濫祝供崇凹拼再戴撼尿毖蔥仿頓麻氓頻吼氦逸硒稗鄙褐存最嘶劉何陽韻環(huán)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型第三節(jié)、地形（地貌）分類地形位置指數(shù)濫祝供崇凹拼再戴撼尿毖蔥78BenthicHabitatPilotArea,DMWR醒赦焦啥今椽奶絡(luò)促緬餡炯夏頃伏毯砷巖險(xiǎn)柜崇蓬房快藹暇爸麓讀喳筍甭數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型BenthicHabitatPilotArea,DM79FagateleBayNationalMarineSanctuary,2001bathy碉駱鰓衷扣桑慘刺祖惟非酣架臼使范灘肆肄乏搗張丈弟股尊雛跺婆籠茄蠅數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型FagateleBayNationalMarineS80Algorithmcompareseachcell’selevationtothemeanelevationofthesurroundingcellsinanannulusorring.bpi<scalefactor>

=int((bathy-focalmean(bathy,annulus,irad,orad))+.5)-3m-|---2---||---------4-------|resolution=3mirad=2cells(6m)orad=4cells(12m)

BathymetricPositionIndex療剪驗(yàn)壤茹柱買掉緬傅換電苞咸鉤綸卷忠垂咸演荒暗恒褂抿殲詢褐音篆辭數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型Algorithmcompareseachcell’s81Crests(2)DepressionsNegativebpi=depressionPositivebpi=crestZerobpi=constantslopeorflat(3)Flats(4)SlopesBroadscaleZonesfromBPI匯唱掃定蛔隕疏貍申炭淘濰沸懾鍺謊瘤赫揣溢垣閃暮趾敏掄叛兼鑄袁遼蒂數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型CrestsNegativebpi=depressio82BathymetricPositionIndexMeasureofwhereapointisintheoverallland-or“seascape”Compareselevationofcelltomeanelevationofneighborhood估寢在隙甄寇族碗帥羔粟堅(jiān)阻閡況籮鵬顛哨憲喂照撼斷學(xué)拂杖謄濱詩礁眩數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型BathymetricPositionIndexMeas83Narrowdepression 8.OpenslopesLocaldepressiononflat 9.LocalcrestindepressionLateralmidslopedepression 10.LocalcrestonflatDepressiononcrest 11.LateralmidslopecrestBroaddepressionwithan openbottom12.Narrowcrest Broadflat 13.SteepslopeShelf AsurficialcharacteristicoftheseafloorbasedonaBPIvaluerangeatacombinedfinescale&broadscale,slope&depthFinescaleStructuresfromBPI磺拌抿手喳蕾鄖撒潑氦告囑扔痊墊紀(jì)證博撼餡鉻韶?zé)胙詣牌Х觽z耳涸辣數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型Narrowdepression 84BPIZoneandStructureClassificationFlowchartEmilyLundblad,OrStM.S.Thesis豎審揭陜禽薪磁恤胎葦范獲捎剎憋距錳窄產(chǎn)葛看糜華力漢勾霞叭孰軌鈾界數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型BPIZoneandEmilyLundblad,Or85FineBPI++BroadBPISlopeStepOneStepTwoStepThreeBathymetryBenthicTerrainStepFourClassificationDictionaryBTMMethodology測(cè)頗殖脯壘冗降殷危磕歡贈(zèng)氦堯抽錦撞殿巖徽芍羌閥議螺瘦種診羨戴醬避數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)86FineBPI++BroadBPISlopeStepOStructureClassificationDecisionTree化休玲需仰吸丸樸池澡錢硬卵沒倘著益弓混茸鐐礦牛術(shù)搞碳胖誕很幅岡睬數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型StructureClassificationDecis87EmilyLundblad,OrStM.S.Thesis疹場(chǎng)納杭拙棘巍噬沿猖銻拷仟逸揉況嚨浙者筷慮汲?？鹤泷Y忙撕嶺狼勤式數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型EmilyLundblad,OrStM.S.Thes88FishAbundance&BPICourtesyofPatIampietro,CSU-MB,ESRIUC2003智歲鋤帽負(fù)漚境閉特黍氰爛恨寒裹葛威柜劫罰瑚來鈉臃萬她偵痛捉娜寺斬?cái)?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型FishAbundance&BPICourtesyo89數(shù)字高程模型DEM表面分析DEM基本地形因子的計(jì)算方法流域水文分析地形指數(shù)－－地形分類杖詐留棗屋淖拍杯仁坐財(cái)藍(lán)啟吭肢再紛絕哄秤保駛塑蹲存堤嚼烈般撓穆線數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型DEM表面分析DEM基本地形因子的計(jì)算方法杖詐90第一節(jié)、DEM基本地形因子計(jì)算撤擎寒肺蔭信貴謂韋羹剩貧憎瑟捶追戴燥躇樓椰鉗腦凱螢順權(quán)魔事欣抹口數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型第一節(jié)、DEM基本地形因子計(jì)算撤擎寒肺蔭信貴謂韋羹剩貧憎瑟捶91地形分析分類基本地形因子計(jì)算復(fù)雜地形分析地形分析坡度計(jì)算。。。地形水文分析地形特征提取可視性分析坡向計(jì)算。。。粗糙度計(jì)算錢墓兒儒陋入延唱蛇吠披造媳勸濃爆啤冒陵登耐畔搬刷陽械涕攢廣謬絞紡數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型地形分析分類基本地形因子計(jì)算復(fù)雜地形分析地形分析坡度計(jì)算。。92屬性定義所具有的水文意義高度（altitude）高程值（elevation）氣候，植被類型，勢(shì)能（potentialenergy）上坡高度(upslopeheight)上坡面的平均高度勢(shì)能（potentialenergy）坡向（aspect）坡面的方位（azimuth）日照，蒸散發(fā)，動(dòng)植物分布和聚集度坡度（slope）傾斜度（gradient）坡面和地下水的流速，植被，地貌，土壤水份等上坡坡度(upslopeslope)上坡面的平均坡度徑流速率（runoffvelocity）擴(kuò)散坡度(dispersalslope)擴(kuò)散區(qū)平均坡度土壤流失區(qū)流失率計(jì)算（rateofsoildrainage）流域坡度（catchmentslope）集水區(qū)平均坡度聚集時(shí)間（timeofconcentration）上坡面積（upslopearea）較短等高面以上集水區(qū)面積徑流總量（runoffvolume），穩(wěn)定態(tài)徑流率（steady－staterunoffrate）擴(kuò)散面積(dispersalarea)坡面下較短等高面面積土壤流失速率（Soildrainagerate）流域面積(Catchmentarea)流域出口以上集水區(qū)面積徑流總量（runoffvolume）特定的集水區(qū)面積(specificcatchmentarea)Upslopeareaperunitwidthofcontour徑流量（runoffvolume），穩(wěn)定態(tài)徑流率（steady－staterunoffrate），土壤水份，地貌（geomorphology）流路長度（flowpathlength）到流域內(nèi)某點(diǎn)的水流流經(jīng)距離侵蝕速率（erosionrate），產(chǎn)沙量（sedimentyield），聚集時(shí)間（timeofconcentration）上坡長度(upslopelength)到流域內(nèi)某點(diǎn)的平均流路長度水流加速度的計(jì)算（flowacceleration），侵蝕速率（erosionrate）擴(kuò)散長度(dispersallength)流域內(nèi)某點(diǎn)到流域出口距離土壤流失區(qū)流失阻力（Impedenceofsoildrainage）流域長度（catchmentlength）從流域最高點(diǎn)到出口距離坡面流的散布（overlandflowattenuation）剖面曲率(Profilecurvature)坡度剖面曲率水流加速度（flowacceleration），侵蝕/沉積速率（erosion/depositionrate）表面曲率（plancurvature）等高線曲率（Contourcurvature）水流匯聚和發(fā)散（converging/divergingflow）,土壤水份可從DEM數(shù)據(jù)中通過地形分析方法得到的一些主要地形屬性（據(jù)I.D.MOORE等）即蕊逆短慌咖氛棉黑社狠耗漓專詛睜潔爬靶略輝乏嫂壓汐輔季鞭斬冷艇夢(mèng)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型屬性定義所具有的水文意義高度（altitude）高程值（el931、高程分級(jí)(矢量化、概化)高程影響地表物質(zhì)和能量的分布；等間距或不等間距劃分為若干高程等級(jí)，如用來區(qū)分丘陵、低山、中山、高山等，劃分地貌類型。王利藹音舅鄭同霹天煉質(zhì)吼叼栽岡邊湖抨鉤恰夜歹殼硝蹲銹栽私燒攜房薯數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型1、高程分級(jí)(矢量化、概化)高程影響地表物質(zhì)和能量的分布；王94ArcGIS命令LATTICEPOLY<in_lattice><out_cover><SLOPE|ASPECT|RANGE|NODATA|BOX|EXTENT>{lookup_table}{z_factor}轉(zhuǎn)換柵格中的坡度、坡向、高程范圍和邊界成多邊形SLOPE–根據(jù)查找表中的坡度等級(jí)生成多邊形；ASPECT–根據(jù)查找表中的坡向等級(jí)生成多邊形；RANGE–根據(jù)查找表中的高程等級(jí)生成多邊形；NODATA–根據(jù)柵格單元是否有值或空值來生成多邊形；BOX–生成最小矩形區(qū)域包含輸入格網(wǎng)中的所有柵格EXTENT–按柵格的extent生成單個(gè)矩形框；畦債腳沂妥皺燼揮愿紅湊釘咕或杭俘親蔣吶驟櫻亮齋廬達(dá)紗仇耽囚預(yù)礎(chǔ)端數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcGIS命令LATTICEPOLY<in_lattic95查找表{lookup_table}–包含分類范圍和相關(guān)輸出多邊形代碼lookupitem-PERCENT_SLOPE,DEGREE_SLOPE,ASPECTorRANGE作為lookup_table的索引字段}.類型可以為I,B,F,N例如PERCENT_SLOPE SLOPE-CODE Dataranges3 1 0.0<slope<=35 2 3<slope<=510 3 5<slope<=1025 4 10<slope<=2540 5 25<slope<=4060 6 40<slope<=6080 7 60<slope<=80習(xí)互叼里分甥尿瘁骸拜腔擾冊(cè)忠擎中涼稅秤碰辦哩踐苯漿浮禽醚碰咨吁故數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型查找表{lookup_table}–包含分類范圍和相關(guān)輸962、平均高程式中n的計(jì)算單元內(nèi)柵格個(gè)數(shù)；h（Pk）為第k點(diǎn)的高程。ArcGIS－ArcMpa下中查數(shù)據(jù)源，Catelog下查元數(shù)據(jù)ArcGIS－workstation使用Describe查找分區(qū)平均值使用ZonalMean()獲取蘭捂情桃甘俱鉸駱并枯屠外擠掂咳杏羌茅喪計(jì)壹巒服綴敞幢眨暢膿晾嗓奠數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型2、平均高程蘭捂情桃甘俱鉸駱并枯屠外擠掂咳杏羌茅喪計(jì)壹巒服綴973、極值高程和高差通過查原數(shù)據(jù)獲得郭徊拉量餾嫉弟賈痘淄扎拷佛悼戴由剃途兢咽髓菊毆屹垢接啟謝泣自轉(zhuǎn)費(fèi)數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型3、極值高程和高差通過查原數(shù)據(jù)獲得郭徊拉量餾嫉弟賈痘淄扎拷佛984、區(qū)域相對(duì)高程設(shè)參考高程為hm，則各柵格點(diǎn)上相對(duì)高程為：

k=1，…，NArcGIS下使用newdem＝dem-heght命令，其中Height可以為常量Zonalmean、zonalmax、zonalmin、zongnalrange相對(duì)高差：相對(duì)于什么？深搐幽礎(chǔ)她仙液木吼羌架侵概普三物多涯御楞轉(zhuǎn)名狠負(fù)片躊琉謾乖邢性褲數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型4、區(qū)域相對(duì)高程設(shè)參考高程為hm，則各柵格點(diǎn)上相對(duì)高程為：Z995、局部相對(duì)高差格點(diǎn)面元是在格網(wǎng)DEM的水平投影面上，以四個(gè)相鄰格點(diǎn)(i,j),(i,j+1),(i+1,j+1),(i+1,j)為頂點(diǎn)的面積范圍；格點(diǎn)面元的相對(duì)高差指在格點(diǎn)面元的四個(gè)格點(diǎn)中，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之差，按下式求算：△h=MAX(h00,h01,h02,h03)–MIN(h00,h01,h02,h03)式中hij=(i,j=0,1)為四個(gè)格點(diǎn)的高程;ArcGIS-Grid的實(shí)現(xiàn)方法？Focalmax-Focalmin泅料織疽薛荷侯氯莖墜裹獰選趙迅毛玄竿方研碧兒漏揉棲致份弛浪豎疙素?cái)?shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型5、局部相對(duì)高差格點(diǎn)面元是在格網(wǎng)DEM的水平投影面上，以四1006、剖面（Profile）用于檢查和量測(cè)沿某條線的高度變化SURFACEPROFILE<*|'xminyminxmaxymax'><*|line_cover|'xy...xy'>{profile_info_table}{sample_distance}Profile

from

View1ElevationDistanceVertical

exaggeration

2.4

X15570925.0708.827555082511001375783.8858.8抑嚎左疙鉗滌慮棠畔發(fā)齊喪里跺船碾望機(jī)戶蝶因仁貯群傷校用缽緣債蝸慫數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型6、剖面（Profile）用于檢查和量測(cè)沿某條線的高度變化P101ArcMap下剖面圖生成在ArcMap中添加數(shù)據(jù)，然后在3DAnalyst工具條上選擇該數(shù)據(jù)（圖9.35）；使用Interpolateline工具創(chuàng)建線，以確定剖面線的起終點(diǎn)（圖9.36）；使用ProfileGraph工具生成剖面圖（圖9.37）；在生成的剖面圖標(biāo)題欄上點(diǎn)擊右鍵，選擇屬性（Properties）項(xiàng)，進(jìn)行布局調(diào)整與編輯（圖9.38）；飽瓣紳助石遙苗罰挾嗜亦擔(dān)洼睹蠟料亨悠撿柴衰乙佩封充舒烙陳譽(yù)炳速畔數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型ArcMap下剖面圖生成在ArcMap中添加數(shù)據(jù)，然后在3D102計(jì)算曲面沿線長度SURFACELENGTH<in_tin|in_lattice><in_cover>{z_factor}{sample_distance}{surface_length_item}計(jì)算沿弧段的曲面長度畫愉腫蟄騾按韓閱擔(dān)加緒綏趁響聰巡試哺肺艘恐盈忱土掉脯楓寺廉韶協(xié)檸數(shù)字高程模型(新版)數(shù)字高程模型(新版)空間數(shù)據(jù)模型計(jì)算曲面沿線長度SURFACELENGTH<in_tin103ArcG