gis栅格数据空间分析

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1、GIS栅格数据空间分析-以地形分析为例作者：罗年学李振武汉大学测绘学院2009.4实习目标和内容实习目标：以地形分析为例，让大家了解GIS栅格空间分析的基本内容。实习内容：（1）计算坡度Slope（2）计算坡向Aspect（3）计算山体阴影HillShade（4）创建等值线Contours（5）制作地形剖面图（6）测量面积和体积（7）可视性分析地形分析步骤实习步骤（1）调用ArcToolBox。（2）3DAnalystTools->RasterSurface->Aspect/Contour/ContorList/Curv

2、ature/Cutfile/Hillshade/ObservaerPoints/Slope/Viewshed一、计算坡度Slope地面上某点的坡度表示了地表在该点的倾斜程度坡度与坡向的计算通常在3×3的DEM栅格窗口（如图）中进行坡度有两种表示方法：度或百分比坡度的应用非常广泛，例如：根据坡度起伏变化，确定崩塌、泥石流区域或严重的土壤侵蚀区，作为灾害防治与水土保持工作的基础。提取平坦区域，为大型商业中心或房屋建筑选址。坡度可在DEM或TIN的基础上提取。坡度应用根据DEM计算得到的坡度栅格二、计算坡向Aspect坡向定义

3、为坡面法线在水平面上的投影与正北方向的夹角。在ArcGIS中Aspect表示每个栅格与它相邻的栅格之间沿坡面向下最陡的方向。在输出的坡向数据中，坡向值有如下规定：正北方向为0度，正东方向为90度，以次类推。在一个区域内提取所有朝南的坡面，为房地产建设选址提供最佳位置。计算研究区域内的每一点的太阳光照量，从而测定每一点的生物量。坡向可在数字高程模型DEM或TIN数据的基础上提取。坡向应用基于DEM计算坡向分布图，坡向栅格单元中的值表示当前栅格相对正北方向的的坡向（从0-360变化）三、计算山体阴影HillShade分析或模

4、拟地面的光照情况，产生地形表面的阴影图。Hillshade可测定研究区域中给定位置的太阳光强度和光照时间，并且对实际地面进行逼真的立体显示，增强地面的起伏感。要计算山影，需要给定太阳方位角和太阳高度角山体阴影的应用有：对地形起伏进行生动的表示，从而显示不同土地利用类型在地形上的分布情况。研究阳光的照射位置与公路上发生的车祸事件发生率之间的相关性。分析农作物与太阳光照的关系山体阴影应用根据DEM计算得到的山影图注意事项CreateahillshadeorslopeusingdatainGeographiccoordinat

5、esSummary:WhenperformingahillshadeorslopefunctioninArcGIS,theZunitsarepresumedtobethesameasthehorizontal(x,y)units.Whenworkingwithdataingeographiccoordinates,thisisaproblembecausethelineardistanceofadegreeoflatitudevaries.Insomecases,avalueof0.00003wassuggesteda

6、stheZfactortoaccountfortheactualZunitinmeters.Whilethatvaluecanstillbeused,thisarticlepresentsamoreaccuratemethodofdeterminingtheZfactorwhentheZunitsareinmeters.Procedure:ThefollowingprocedureassumestheZunitsoftherasterbeingusedtogeneratethehillshadeorslopearemet

7、ers.IftheZunitsofthedatabeingusedisfeet,firstusetherastercalculatortomultiplytherasterbytheconversionfactor0.3048,sothatthezunitsaremeters.(1)Determinewhatthemiddlelatitudeoftheareaofinterestis.(2)Convertthatdegreevaluetoradians.1degree=0.0174532925radians(3)Uset

8、hevalueinradiansinthefollowingequation:Zfactor=1.0/(113200*cos())(4)UsethiscalculatedZfactorinthehillshadeorslopetool.四、创建等值线Contours在A