Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Доступно с лицензией 3D Analyst.
Инструмент Кривизна вычисляет значение второй производной входной поверхности поячеечно.
Для каждой ячейки строится полином 4-го порядка, по следующей формуле:
Z = Ax²y² + Bx²y + Cxy² + Dx² + Ey² + Fxy + Gx + Hy + IОтношения 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 = Z5Выходные данные инструмента Кривизна – это вторая производная поверхности (то есть уклон уклона), вычисляемая по следующему уравнению:
Curvature = -2(D + E) * 100С 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.
Интерпретация результатов инструмента Кривизна
Отображение изолиний поверх растра может помочь в понимании и интерпретации данных, полученных в результате выполнения инструмента. Ниже приведен пример этого процесса с определенными инструментами и используемыми настройками.
- Создайте растр кривизны из растра поверхности с помощью инструментаКривизна:
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 с помощью инструмента Изолинии:
Входной растр : elev_ras
Выходные линейные объекты : cont_lines
Интервал изолинии : 100
Базовая изолиния : ""
Коэффициент Z : 1
- Создайте растр уклона из растра поверхности с помощью инструментаУклон:
Входной растр : elev_ras
Выходной растр : slope_ras
Выходная единица измерения : DEGREE
Коэффициент Z : 1
- Затем создайте изолинии растра уклона с помощью инструмента Изолинии:
Входной растр : slope_ras
Выходные полилинейные объекты : cont_slope
Интервал изолинии : 5
Базовая изолиния : ""
Коэффициент Z : 1
Добавьте растр кривизны в качестве слоя в отображение карты. Наложите только что созданные два набора данных изолиний и примените для оформления каждого слоя свои отличающиеся цветовые схемы.
Следует использовать инструмент Параметры поверхности?
Если значение параметра Входной растр (in_raster в Python) представляет высокое разрешение с размером ячейки меньшим, чем несколько метров, либо частично зашумлен, следует использовать инструмент Параметры поверхности и опцию расстояния соседства, заданную пользователем, нежели среднее соседство 3 x 3, которое используется этим инструментом. Использование большего соседства может минимизировать эффект зашумленных поверхностей. Использование большего соседства также может лучше представлять ландшафтные формы и характеристики поверхности, чем при использовании поверхностей с высоким разрешением.
Литература
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.