Как работает инструмент Кривизна—ArcGIS Pro

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Инструмент Кривизна вычисляет значение второй производной входной поверхности по принципу «ячейка за ячейкой».

Для каждой ячейки строится полином 4-го порядка, по следующей формуле:

 Z = Ax²y² + Bx²y + Cxy² + Dx² + Ey² + Fxy + Gx + Hy + I

приспособленный для входной поверхности, состоящей из окна 3x3. По этой поверхности вычисляются коэффициенты a, b, c и так далее.

Отношения между коэффициентами и девятью значениями высоты для каждой из ячеек, обозначенных в соответствии с представленным рисунком, выражаются следующим образом:

 A = [(Z1 + Z3 + Z7 + Z9) / 4  - (Z2 + Z4 + Z6 + Z8) / 2 + Z5] / L⁴ B = [(Z1 + Z3 - Z7 - Z9) /4 - (Z2 - Z8) /2] / L³ C = [(-Z1 + Z3 - Z7 + Z9) /4 + (Z4 - Z6)] /2] / L³ D = [(Z4 + Z6) /2 - Z5] / L² E = [(Z2 + Z8) /2 - Z5] / L² F = (-Z1 + Z3 + Z7 - Z9) / 4L² G = (-Z4 + Z6) / 2L H = (Z2 - Z8) / 2L I = Z5

Выходные данные инструмента Кривизна – это вторая производная поверхности (то есть уклон уклона), вычисляемая по следующему уравнению:

 Curvature = -2(D + E) * 100

С точки зрения прикладного применения, выходные данные инструмента могут быть использованы для описания физических характеристик водосборного бассейна, которые могут помочь в понимании процессов эрозии и поверхностного стока. Уклон влияет на общую скорость движения вниз по склону. Экспозиция определяет направление потока. Профильная кривизна влияет на ускорение или замедление потока, и, следовательно, влияет на эрозию и депонирование осадков. Плановая кривизна (кривизна в плоскости) влияет на конвергенцию и дивергенцию потока.

Отображение изолиний поверх растра может помочь в понимании и интерпретации данных, полученных в результате выполнения инструмента Кривизна. Далее приведен пример процесса:

Интерпретация результатов инструмента Кривизна

Отображение изолиний поверх растра может помочь в понимании и интерпретации данных, полученных в результате выполнения инструмента. Далее приведен пример процесса.

Создайте растр кривизны:
Входной растр : elev_ras
Выходной растр кривизны : curv_ras
Коэффициент Z : 1
Выходной растр профильной кривизны : profile_ras
Выходной растр плановой кривизны : plan_ras
Создайте изолинии растра поверхности:
Входной растр : elev_ras
Выходные линейные объекты : cont_lines
Интервал изолинии : 100
Базовая изолиния : ""
Коэффициент Z : 1
Создайте растр уклона:
Входной растр : elev_ras
Выходной растр : slope_ras
Выходная единица измерения : DEGREE
Коэффициент Z : 1
Затем постройте изолинии для уклона:
Входной растр : slope_ras
Выходные полилинейные объекты : cont_slope
Интервал изолинии : 5
Базовая изолиния : ""
Коэффициент Z : 1
Добавьте растр кривизны в виде слоя в ArcGIS Pro. Наложите только что созданные два набора данных изолиний и примените для оформления каждого слоя свои отличающиеся цветовые схемы.

Справочная информация

Moore, I. D., R. B. Grayson, and A. R. Landson. 1991. Digital Terrain Modelling: A Review of Hydrological, Geomorphological, and Biological Applications. Гидрологические процессы. 5: 3–30.

Zeverbergen, L. W., and C. R. Thorne. 1987. Quantitative Analysis of Land Surface Topography. Earth Surface Processes and Landforms 12: 47—56.

Связанные разделы

Отзыв по этому разделу?