Уклон (Spatial Analyst)

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Краткая информация

Определяет уклон (градиент или крутизну) для каждой ячейки поверхности растра.

Инструмент Параметры поверхности поддерживает улучшенную функциональность или производительность.

Более подробно о том, как работает Уклон

Иллюстрация

Иллюстрация инструмента Уклон
OutRas = Slope(InRas1)

Использование

  • Инструмент Параметры поверхности теперь лучше вычисляет уклон и рекомендуется к использованию вместо инструмента Уклон. Инструмент Уклон подбирает плоскость к 9 локальным ячейкам, но плоскость редко хорошим передает ландшафт и может маскировать или преувеличивать естественные его изменения. Инструмент Параметры поверхности подгоняет поверхность к окрестностям ячеек, а не к плоскости, что обеспечивает более точное соответствие с ландшафтом.

    Инструмент Уклон всегда использует окно 3x3 ячейки для вычисления значения, а инструмент Параметры поверхности позволяет использовать окно размером от 3x3 до 15x15 ячеек. Окно большого размера подходит для высотных данных высокого разрешения, так как позволяет фиксировать процессы на поверхности земли в соответствующем масштабе. Инструмент Параметры поверхности предоставляет также возможность использования адаптивного окна, позволяющую оценивать локальную изменчивость рельефа и находить оптимальный размер окрестности для каждой ячейки. Эта опция подходит для однородного рельефа местности, прерываемого водотоками, дорогами или резкими обрывами на склоне.

    Вы можете продолжать использовать традиционный подход инструмента Уклон, если вам нужно, чтобы вновь получаемые вами результаты точно соответствовали результатам предыдущих запусков инструмента или в случае, если быстрота выполнения инструмента для вас важнее точности алгоритма.

  • Для обработки данных этот инструмент использует движущееся окно 3 на 3. Если обрабатываемая ячейка имеет значение NoData, выходным значением для этого положения будет NoData.

  • Из восьми ячеек, окружающих обрабатываемую ячейку, для этого инструмента необходимо, чтобы как минимум в семи были корректные значения. Если менее семи ячеек имеют корректные значения, вычисление не производится, а выходным значением обрабатываемой ячейки будет NoData.

  • Ячейки в наиболее удаленных строках и столбцах выходного растра получат значение NoData. Это происходит потому, что вдоль границы входного набора данных у ячеек нет достаточного количества соседей.

  • Диапазон выходных значений зависит от типа единиц измерения.

    • Для градусов диапазон значений уклона составляет от 0 до 90.
    • Для процентного увеличения диапазон составляет от 0 до бесконечности. Плоская поверхность соответствует значению 0 процентов, уклон поверхности в 45 градусов соответствует 100 процентам подъема, и по мере того, как поверхность становится более вертикальной, процент подъема все больше и больше увеличивается.

  • Для планарного метода в тех случаях, когда z-значения (вертикальные) поверхности выражены в единицах измерения, отличающихся от наземных единиц измерения x,y, для корректировки вычислений уклона существенным представляется использование коэффициента по z. Параметр Коэффициент Z будет включен только, если выбран планарный метод.

  • Для геодезического метода указание единиц измерения z-значения поверхности является важным для гарантии точности выходных данных. Параметр Коэффициент Z будет включен только, если выбран геодезический метод.

  • Если доступны z-единицы в вертикальной системе координат входного растра, они применяются автоматически. Рекомендуется задать единицы измерения z для входного растра, если они утрачены. Вы можете использовать инструмент Определить проекцию для указания z-значения. Если они не указаны, по умолчанию будут применяться метры.

  • Когда возникает необходимость пересчитать входной растр, используется метод билинейной интерполяции. Например, входной растр может быть пересчитан, когда выходные система координат, экстент или размер ячеек отличаются от входных.

  • Если для параметра Входной растр (in_raster в Python) выбран растр высокого разрешения с размером ячейки максимум в несколько метров либо растр с большим количеством шумов, лучше выбрать инструмент Параметры поверхности с заданным пользователем значением расстоянием окрестности вместо используемого этим инструментом значения соседства 3x3. 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.

  • Работа инструмента при расчете геодезического уклона может быть ускорена с помощью GPU. Если устройство GPU (процессор обработки графики) есть в вашей системе, его можно использовать для увеличения производительности геодезического метода.

    Раздел справки Работа GPU с Spatial Analyst содержит подробное описание настройки GPU и работы с ними, а также решение известных проблем.

  • См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной растр

Входной растр поверхности.

Raster Layer
Выходное измерение
(Дополнительный)

Определяет единицы измерения (градусы или проценты) выходного растра уклонов.

  • ГрадусыУклон вычисляется в градусах.
  • Процентное увеличениеКрутизна склона вычисляется как процент увеличения и называется также уклоном в процентах.
String
Z коэффициент
(Дополнительный)

Количество единиц x,y в одной единице поверхности z.

Коэффициент z приводит в соответствие единицы измерения z-значений в том случае, если они отличаются от единиц измерения координат x,y входной поверхности. При вычислении результирующей выходной поверхности z-значения входной поверхности умножаются на коэффициент по z.

Если координаты x,y и z-значения приведены в одной и той же системе координат, коэффициент z равен 1. Это значение по умолчанию

Если единицы x,y и z используют разные единицы измерения, то коэффициент z должен быть задан соответствующим образом, иначе результаты будут некорректными. Например, если z-единицы в футах, а x,y - в метрах, то вам следует использовать z-коэффициент 0.3048 чтобы конвертировать z-единицы из футов в метры (1 фут = 0.3048 метра).

Double
Метод
(Дополнительный)

Определяет, следует ли выполнять вычисление на основе планарного (плоская земля) или геодезического (эллипсоид) метода.

Планарный метод целесообразно использовать в локальных областях с проекцией, которая поддерживает правильные расстояния и площади. Подходит для анализа территорий площадью с города, округа, либо небольшие области. Геодезический метод даёт более точный результат, но может увеличить время обработки.

  • ПланарныйРасчет будет выполнен на проецированной плоскости при использовании декартовой системы координат 2D. Этот метод используется по умолчанию.
  • ГеодезическийВычисления будут выполняться в Декартовой системе координат 3D с учетом формы земной поверхности в виде эллипсоида.
String
Z единицы
(Дополнительный)

Линейные единицы измерения для вертикальных z-значений.

Они определяется вертикальной системой координат, если она указана. Если вертикальной системы координат нет, то единицы измерения z-значений необходимо указать в списке единиц, чтобы гарантировать точный геодезический расчет. По умолчанию метры.

  • ДюймЛинейными единицами измерения могут быть дюймы.
  • ФутЛинейными единицами измерения могут быть футы.
  • ЯрдЛинейными единицами измерения могут быть ярды.
  • Миля (США)Линейными единицами измерения могут быть мили.
  • Морская миляЛинейными единицами измерения могут быть морские мили.
  • МиллиметрЛинейными единицами измерения могут быть миллиметры.
  • СантиметрЛинейными единицами измерения могут быть сантиметры.
  • МетрЛинейными единицами измерения могут быть метры.
  • КилометрЛинейными единицами измерения могут быть километры.
  • ДециметрЛинейными единицами измерения могут быть дециметры.
String

Возвращаемое значение

ПодписьОписаниеТип данных
Выходной растр

Выходной растр уклона.

Он будет иметь тип с плавающей точкой.

Raster

Slope(in_raster, {output_measurement}, {z_factor}, {method}, {z_unit})
ИмяОписаниеТип данных
in_raster

Входной растр поверхности.

Raster Layer
output_measurement
(Дополнительный)

Определяет единицы измерения (градусы или проценты) выходного растра уклонов.

  • DEGREEУклон вычисляется в градусах.
  • PERCENT_RISEКрутизна склона вычисляется как процент увеличения и называется также уклоном в процентах.
String
z_factor
(Дополнительный)

Количество единиц x,y в одной единице поверхности z.

Коэффициент z приводит в соответствие единицы измерения z-значений в том случае, если они отличаются от единиц измерения координат x,y входной поверхности. При вычислении результирующей выходной поверхности z-значения входной поверхности умножаются на коэффициент по z.

Если координаты x,y и z-значения приведены в одной и той же системе координат, коэффициент z равен 1. Это значение по умолчанию

Если единицы x,y и z используют разные единицы измерения, то коэффициент z должен быть задан соответствующим образом, иначе результаты будут некорректными. Например, если z-единицы в футах, а x,y - в метрах, то вам следует использовать z-коэффициент 0.3048 чтобы конвертировать z-единицы из футов в метры (1 фут = 0.3048 метра).

Double
method
(Дополнительный)

Определяет, следует ли выполнять вычисление на основе планарного (плоская земля) или геодезического (эллипсоид) метода.

  • PLANARРасчет будет выполнен на проецированной плоскости при использовании декартовой системы координат 2D. Этот метод используется по умолчанию.
  • GEODESICВычисления будут выполняться в Декартовой системе координат 3D с учетом формы земной поверхности в виде эллипсоида.

Планарный метод целесообразно использовать в локальных областях с проекцией, которая поддерживает правильные расстояния и площади. Подходит для анализа территорий площадью с города, округа, либо небольшие области. Геодезический метод даёт более точный результат, но может увеличить время обработки.

String
z_unit
(Дополнительный)

Линейные единицы измерения для вертикальных z-значений.

Они определяется вертикальной системой координат, если она указана. Если вертикальной системы координат нет, то единицы измерения z-значений необходимо указать в списке единиц, чтобы гарантировать точный геодезический расчет. По умолчанию метры.

  • INCHЛинейными единицами измерения могут быть дюймы.
  • FOOTЛинейными единицами измерения могут быть футы.
  • YARDЛинейными единицами измерения могут быть ярды.
  • MILE_USЛинейными единицами измерения могут быть мили.
  • NAUTICAL_MILEЛинейными единицами измерения могут быть морские мили.
  • MILLIMETERЛинейными единицами измерения могут быть миллиметры.
  • CENTIMETERЛинейными единицами измерения могут быть сантиметры.
  • METERЛинейными единицами измерения могут быть метры.
  • KILOMETERЛинейными единицами измерения могут быть километры.
  • DECIMETERЛинейными единицами измерения могут быть дециметры.
String

Возвращаемое значение

ИмяОписаниеТип данных
out_raster

Выходной растр уклона.

Он будет иметь тип с плавающей точкой.

Raster

Пример кода

Slope, пример 1 (окно Python)

В этом примере определяются значения уклона входного растра поверхности.

import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outSlope = Slope("elevation", "DEGREE", 0.3043)
outSlope.save("C:/sapyexamples/output/outslope01")
Slope, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере определяются значения уклона входного растра поверхности.

# Name: _Ex_02.py
# Description: Identifies slope from each cell.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Set local variables
inRaster = "elevation"
outMeasurement = "DEGREE"
zFactor = ""
method = "GEODESIC"
zUnit = "FOOT"

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Execute Slope
outSlope = Slope(inRaster, outMeasurement, zFactor, method, zUnit)

# Save the output 
outSlope.save("C:/sapyexamples/output/outslope02")

Связанные разделы