8-9数字高程模型数字地形分析.ppt

基础地形分析——剖面分析 在工程方面(如在公路、铁路、管线等的设计过程中)，常常需要制作剖面图。剖面图的制作是以DEM数据(GRID数据)或TIN数据为基础的 基于DEM数据进行“线插值” ，得到一条具有高程值的线段 计算具有高程值的线段的剖面图 基础地形分析——可视性分析 可视性分析（Visibility Analysis）的目的是分析观察者在三维空间中发现目标的概率。确定地形景观中点与点之间的相互通视能力，对军事活动中的航路规划、微波通讯网的规划以及风景旅游点的研究都有着重要的意义。 通视性分析——Line of sight 显示两点之间的通视情况，从而判断从一个观察点是否可以看到目标物，回答了“从这里我可以看到哪个目标？” 。 可视域分析——Viewshed Analysis 确定了从一个或多个观察点可以观测到的区域。回答了“从这里我可以看到什么？”的问题。 可视 不可视 两点可视性分析 全局可视域分析： 以观察点为中心，360度为视域角，对分析范围内的所有点进行连线可视性分析，对其中所有的可视点进行编码，从而可以形成一幅可视域矢量图，就是全局可视域分析的目的。该功能可用于确定研究区域内给定地面高度具有最大可视域的位置，例如用于无线电发射塔的自动定位、了望塔选址等。 连线可视域分析： 在指定视线的方向及视域的范围的条件下进行。 单点可视域分析 可视域分析显示了在一个区域内从一个或多个观察点可以观察到的区域范围。 在输出的Viewshed数据中，属性Value表示了对于一个可视位置，有多少观察点可以看到此位置。 名称 定义 山顶点 局部区域内海拔高程的最大值，表现为在各方向上都为凸起。 凹陷点 在局部区域内海拔高程的极小值点，表现为在各方向上都为凹陷。 脊点 在两个相互正交的方向上，一个方向凸起，而另一个方向没有凹性变化的点。 谷点 在两个相互正交的方向上，一个方向凹陷，而另一个方向没有凹性变化的点。 鞍点 在两个相互正交的方向上，一个方向凸起，而另一个方向凹陷的点。 平地点 在局部区域内各方向上都没有凹凸性变化的点。 利用DEM提取地形特征点，可通过一个3*3的网格，判断中心网格与8个邻域店的高程关系，来确定特征点类型。 地形特征提取——地形特征点 地形特征提取——平面等值线追踪 数字地形分析 基础地形分析 坡度、坡向、坡形、曲率、粗糙度 表面积、体积、土方量 山体阴影、平面晕渲图 剖面分析 可视性分析 地形特征提取 地形特征点提取 平面等值线追踪 水文流域分析 主要内容 坡度（Slope）：过地表一点的切平面与水平面的夹角。 坡向（Aspect）：地表面上一点的切平面的法线在水平面的投影与该点的正北方向的夹角。 联系与区别：都是点位参数，只有理论意义，不具备地理意义。 坡度 坡向 描述 描述地表面在该点的倾斜程度。 描述该点高程值改变量的最大变化方向。 作用 影响地表物质流动与能量转换的规模与强度，制约生产力空间布局。 决定地表面局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子，直接造成局部地区气候特征差异，影响各项农业生产指标。 Slope Aspect x Z Y 基础地形分析——坡度、坡向 坡度指标 地形表现 3° 平坦平原、盆地中央部分、宽浅谷地底部、台面 3°~5° 山前地带、山前倾斜平原、冲积、洪积扇、浅丘、岗地、台地、谷地等 5°~15° 山麓地带、盆地周围、丘陵 15°~25° 一般在200到1500米的山地中 25°~30° 大于1000米山地坡面上部（接近山顶部分） 30°~45° 大于1500米山体坡面上部 45° 地理意义的垂直面 坡度地理意义 坡向 地理坡向 俗称 0°±22.5° 北N 阴坡 45°±22.5° 东北NE 半阴坡 315°±22.5° 西北NW 90°±22.5° 东E 270°±22.5° 西W 135°±22.5° 东南SE 半阳坡 225°±22.5° 西南SW 180°±22.5° 南S 阳坡 不存在 不存在 平地 注：适用于南半球，北半球则正好相反 N=0° NE=45° E=90° SE=135° S=180° SW=225° W=270° NW=315° 坡向地理意义 e5 e2 e6 e1 e e3 e8 e4 e7 坡度： Slope为坡度，Aspect为坡向，Slopewe为X方向上的坡度，Slopesn为Y方向上的坡度。 Slopewe、Slopesn的计算如下： 坡向： 方法1： 方法2： 基于规则格网