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基于平面曲率与坡形组合法提取山脊线和山谷线

进击的码农设计师  · 简书  ·  · 2019-10-24 08:48

1.提取思路:

本篇采用平面曲率与坡形组合法来提取山脊线和山谷线。因为使用该方法提取的山脊、山谷的宽度可以由选取的平面曲率的大小来调节,比较简单,同时效果也不错。
该方法的处理过程如下:

  • 首先利用原始DEM数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形,其中因为实际地形中的平面曲率的提取较为繁琐,本篇使用坡向变率SOA代替。
  • 正地形上平面曲率的大值即山脊线,负地形上平面曲率的小值即山谷线。

2.基础操作步骤介绍:

  • 选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡向】工具,提取原始DEM的坡向数据。
  • 选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡度】工具,提取上一步得到的坡向数据层的坡度数据,得到坡向变率数据层SOA1。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→数学分析→减】工具,使用原始DEM中的最大值减去原始栅格,得到反地形DEM栅格图像。
  • 然后依次选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡向】工具和选择【系统工具箱→3D Analyst Tools→栅格表面→坡度】工具,得到坡向变率数据层SOA2。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→地图代数→栅格计算器】工具,输入 (("SOA_1" + "SOA_2") - Abs("SOA_1" - "SOA_2")) / 2 地图代数公式,得到没有误差的DEM的坡向变率SOA。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→邻域分析→焦点统计】工具,得到邻域大小为11×11(可以根据需要自行设置)的矩形的平均值数据层Mean_DEM。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→地图代数→栅格计算器】工具,输入 "DEM" - "Mean_DEM" 地图代数公式,得到正负地形分布区域数据层。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→地图代数→栅格计算器】工具,输入 ("zhengfu_DEM" > 0) & ("SOA" > 50) 地图代数公式(SOA的判断阈值可以根据需要自行设置),得到山脊线数据层。
  • 选择【系统工具箱→Spatial Analyst Tools→地图代数→栅格计算器】工具,输入 ("zhengfu_DEM" < 0) & ("SOA" > 50) 地图代数公式,得到山谷线数据层。



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