数字地形分析

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1、数字地形分析及特征提取基本地形因子计算坡度、坡向、曲率、粗糙度面积、体积地表日照度地形特征提取沟脊值提取水文分析可视性分析主要内容地形因子的分类地形因子微观因子宏观因子坡度坡向坡度变率坡向变率平面变率剖面变率剖长剖型因子地形粗糙度地形起伏度高程变异系数地表切割深度地形因子姿态因子坡度坡向坡形因子宏观上的坡形因子坡面变率因子坡面曲率因子坡长因子径流坡长整体坡长坡位因子正地形坡位（沟涧地）负地形坡位（沟坡地、沟底地）坡面复杂度因子地形起伏度地表粗糙度地表切割深度高程变异系数地形因子的分类提取地形因子的基本方法先将地形的形态特征或各

2、个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件形成一套易于计算机操作的方法因子提取方法应遵循地貌形态学与地貌成因学的基本理论DEM数据在表象上首先反映的是地面的海拔高程信息，更深层次的地形信息需要通过对高程的空间分布特征的提取，或更高层次地形要素的解算获得。更复杂的还需通过统计分析、数模构建获得微观因子通常以DEM格网数据的空间矢量模型为基础。通过空间向量的差分运算完成；宏观因子一般通过移动分析窗口的方法完成。信息源的尺度特征会影响坡面因子的提取精度。坡度（Sl

3、ope）：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。SlopeAspectxZY基本地形因子计算——坡度、坡向坡度指标地形表现<3°平坦平原、盆

4、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NW90°±22.5°东E270°±22.5°西W135°±22.5°东南SE半阳坡225°±22.5°西南SW180°

5、±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e5e2e6e1ee3e8e4e7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：基于规则格网的坡度、坡向计算坡度：坡向：SlopeAspect基于不规则三角网的坡度、坡向计算坡度、坡向应用1．坡度选择。坡度和坡向对果树生长发育有

6、一定影响。同一坡向不同坡度，对温、热、水分都有不同程度的差异。如南坡，10度坡太阳直接辐射量为平地的116％，20度坡为130％。表土的含水量，5度坡为52．38％，20度坡为34．78％，随坡度增大而降低。土壤冻结深度，5度坡在20厘米以上，15度坡则为5厘米，但坡下低洼地冷空气沉积，坡顶则寒冷，不易栽培。选择葡萄栽培的适宜坡度5度～20度的斜坡地为好，15度坡最为合适。2．坡向选择。坡向不同，光照、湿度、热量、风量也不同。一般南坡、东南坡、西南坡，所获得太阳光热量大。北坡、东北坡，西北坡，则较冷凉。南坡与北坡近地面20厘米

7、处气温平均相差0．4℃，80厘米深土层，南坡比北坡地温高4℃～5℃。葡萄喜光、喜温，以选择南坡为宜。但南坡温、湿度变化较大，水分蒸发量大，融雪、解冻比北坡早，因此必须加强水土保持工程。由于山地地势非常复杂，南、北方气候差异悬殊，但在中纬度的低山区，北坡水分蒸发量少，土壤墒情好，植被密生，土质较肥沃，土层较深厚，也能栽培葡萄树。葡萄种植的地形条件1、纬度和海拔：世界上大部分葡萄园分布在北纬20-52度之间及南纬30-45度之间，绝大部分在北半球。海拔高度一般在400-600米。中国葡萄多在北纬30-43度之间海拔的变化较大，约2

8、00-1000米，河北怀来葡萄分布高度达1100米，山西清徐达1200米，西藏山南地区达1500米以上。纬度和海拔是在大范围内影响温度和热量的重要因素。2、坡向和坡度：在大地形条件相似情况下，不同坡向的小气候有明显差异。通常以南向（包括正南向、西北向和东南向）的坡地受光热较多