坡向用于确定地表各像元沿最大变化率向下倾斜的方向,即坡度的指向。每个像元的输出值代表该位置地表朝向的方位角,以顺时针方向从正北(0度)起算,范围为0至360度,360度仍指向正北。整个圆周覆盖全部方向。若某像元所在区域为平坦面,无明显下坡方向,则其值被赋予-1,以示特殊地形特征。
1、 坡向工具通过分析目标像元周围3×3邻域内的高程值,拟合出一个局部平面,该平面的倾斜方向即为该像元的坡向。
2、 下图展示高程数据输入与生成的坡向栅格结果。
3、 坡向工具为何被广泛应用?
4、 利用坡向工具,可执行多种地形分析任务。
5、 寻找最适合滑雪的山坡时,需查找某座山所有朝北的坡面。
6、 研究各地区生物多样性时,测算区域内不同位置的日照强度。
7、 为确定山区最先受洪水影响的居民区,需查找所有朝南坡面,因这些区域积雪融化较早,易形成径流引发洪灾。
8、 寻找地势平坦的区域,用于选择飞机紧急降落的合适场地。
9、 坡向计算方法
10、 一个3×3的移动窗口会遍历输入栅格的每个像元,窗口中心像元的坡向通过结合周围八个邻近像元值的算法计算得出。这些像元以字母a到i标识,其中e代表当前计算坡向的目标像元。
11、 通过特定算法计算像元e在x方向的变化率。
12、 计算像元 e 在 y 方向上的变化率采用如下算法:
13、 根据像元e在x、y方向的变化率,采用特定算法计算其坡向。
14、 坡向值依据特定规则换算成0至360度的罗盘方位角。
15、 坡向计算示例
16、 示例计算移动窗口中中心像元的坡向。
