坡向用于确定地表每个像元在与其相邻像元之间变化最显著的下坡方向,等同于坡度的指向。输出栅格中各像元的数值代表该位置地表面向的方位,以罗盘角度表示。测量方式为顺时针方向,范围从0度(正北)至360度(仍为正北),形成一个完整圆周。对于无明显下坡方向的平坦区域,其值设定为-1。
1、 每个像元的数值表示其所在位置的地表倾斜方向。
2、 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。
3、 图中展示了输入的高程数据与生成的坡向栅格结果。
4、 坡向工具为何如此重要?
5、 利用坡向工具,可执行多种地形分析任务。
6、 寻找最适合滑雪的山坡时,应优先考察山脉中所有朝北的坡面。
7、 统计各地区生物多样性时,需测算区域内不同位置的日照强度。
8、 为研究洪流最先冲击的居住区,需在山区内识别所有朝南坡地,以确定积雪最早融化的区域,进而分析可能受影响的居民点分布情况。
9、 找出地势平坦的地带,用于选择飞机紧急降落的合适区域。
10、 坡向计算方法
11、 一个3×3的移动窗口会遍历输入栅格的每个像元,以中心像元为目标计算其坡向值。计算过程采用包含周围八个相邻像元的算法,各像元以字母a至i标识,其中e代表当前待计算坡向的中心像元。
12、
13、 通过特定算法计算像元e在x方向上的变化率。
14、 计算像元 e 在 y 方向的变化率,采用如下算法实现。
15、 将像元e在x、y方向的变化率代入,按以下算法计算坡向。
16、 坡向值将按特定规则换算为0至360度的罗盘方位角。
17、 坡向计算实例
18、 示例计算移动窗口中中心像元的坡向。
19、
20、 中心像元e在x方向的变化率计算公式如下。
21、 元 e 在 y 轴方向的变化速率。
22、 坡向计算方法如下
23、 若计算结果为负,则依最终规则判定如下:
24、 中心像元e的数值92.64显示其坡向为东方。
