ArcGIS地形起伏度+地形粗糙度+地表切割深度+高程变异系数提取

简介: ArcGIS地形起伏度+地形粗糙度+地表切割深度+高程变异系数提取


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1.概述:

地形起伏度、地形粗糙度、地表切割深度和高程变异系数均为坡面复杂度因子,是一种宏观的地形信息因子,反映的是较大的区域内地表坡面的宏观地形特征。

1.1 地形起伏度:

地形起伏度是指在一定区域范围内的最大高程与最小高程之差,表示区域的高程起伏情况。

  • 步骤1:计算最大值。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,得到指定范围内的最大值图层【DEM_MAX】。


  • 步骤2:计算最小值。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,得到指定范围内的最大值图层【DEM_MIN】。


  • 步骤3:计算地形起伏度。

选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Map Algebra(地图代数)→ Raster Calculator (栅格计算器)】工具,使用公式” DEM_max-DEM_min”计算得到地形起伏度图层。



1.2 地形粗糙度:

地形粗糙度是另外一种表示地形起伏变化的指标,同时又能反映出地表的侵蚀程度。

  • 步骤1:计算坡度。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→S patial Analyst Tools(空间分析工具)→Surface(表面分析)→ Slope (坡度)】工具,得到坡度图层【Slope】。



  • 步骤2:计算地形粗糙度。

选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Map Algebra(地图代数)→ Raster Calculator (栅格计算器)】工具,使用公式” 1 / Cos("Slope" * 3.1415926 / 180)”计算得到地面粗糙度图层。




1.3 地表切割深度:

地表切割深度是一种与地形起伏度类似的宏观地形因子,是指分析区域范围内平均高程与最低高程之差。

  • 步骤1:计算平均值。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,领域分析的统计类型选为【MEAN】,计算求得指定范围内的最大值图层【DEM_MEAN】。


  • 步骤2:计算最小值。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,领域分析的统计类型选为【MINIMUM】,计算求得指定范围内的最小值图层【DEM_MIN】。

  • 步骤3:计算地表切割深度。

选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Map Algebra(地图代数)→ Raster Calculator (栅格计算器)】工具,使用公式” DEM_ MEAN -DEM_ MIN”计算得到地表切割深度图层。


1.4 高程变异系数:

高程变异系数描述的是在一定的分析范围内中心点高程的变化,具体指分析区域内标准差与平均高程的比值。

  • 步骤1:计算平均值。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,领域分析的统计类型选为【MEAN】,计算求得指定范围内的最大值图层【DEM_MEAN】。

  • 步骤2:计算标准差。

加载DEM数据图层,选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Neighborhood(邻域分析)→ Focal Statistics (焦点统计)】工具,领域分析的统计类型选为【STD】,计算求得指定范围内的最大值图层【DEM_ STD】。


  • 步骤3:计算高程变异系数。

选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools(空间分析工具)→Map Algebra(地图代数)→ Raster Calculator (栅格计算器)】工具,使用公式” DEM_ STD/DEM_ MEAN”计算得到高程变异系数图层。



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