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[经验共享] 纯干货,arcgis基于地形数据的坡度分析

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发表于 2016-10-21 09:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
高程、坡度和坡向是小班中非常重要的因子,坡度对水土保持规划设计具有决定性的作用,是土地利用规划和治理措施配置首先要考虑的因素。如何利用地形数据对坡度进行分析呢,本文即将揭晓。
软件准备:
数据准备:基于地形数据分析,就得用到DEM地形数据了,如果你已经拥有了高程点、等高线、矢量边界,那就可以自己制作一个地形数据了,如何制作地形数据呢,可以参考这篇帖子:http://www.cnblogs.com/123zxc/p/5915332.html
如果没有上述制作地形数据的基础数据,也不要着急,可以直接在locaspace viewer这个软件里下载。该软件集成了Google Earth、天地图等影像和三维地形的在线地图地形服务,并支持影像地形免费下载,使用起来很方便(有软件使用问题可以加官方群:181261077)。下载方法参考帖子:
http://www.cnblogs.com/123zxc/p/5913482.html
中的地形数据下载部分,可以下载全球较高精度的地形数据。
数据有了,软件齐了,可以开始坡度分析了。
下图是在locaspace viewer中下载下来的DEM数据加载到arcgis中的效果图,下面还叠加了该地区的高清影像(也可通过locaspace viewer免费下载)。
图片1.png
加载好了数据之后找到ArcToolbox工具-》3D Analyst工具-》栅格表面-》坡度功能,如下图:
图片2.png
点击坡度功能,弹出了坡度分析对话框,如下图
图片3.png
前两项很常规,输入栅格地形数据,选择输出路径,输出的文件名带上拓展名,比如上图中的podu4.tif,输出单位默认DEGREE就好,重点是这个z因子的确定,当输入了栅格后,z因子那会弹出警告,警告内容上图所示,咱们可以看一下arcgis所给出的帮助里是怎么解释z因子这个参数的:
Z 因子 (可选)
一个表面 z 单位中地面 x,y 单位的数量。
z 单位与输入表面的 x,y 单位不同时,可使用 z 因子调整 z 单位的测量单位。计算最终输出表面时,将用 z 因子乘以输入表面的 z 值。
如果 x,y 单位和 z 单位采用相同的测量单位,则 z 因子为 1。这是默认值。
如果 x,y 单位和 z 单位采用不同的测量单位,则必须将 z 因子设置为适当的因子,否则会得到错误的结果。例如,如果 z 单位是英尺而 x,y 单位是米,则应使用 z 因子 0.3048 将 z 单位从英尺转换为米(1 英尺 = 0.3048 米)。
大概懂了,说的简单一点就是单位没统一呀。
下面是如何确认z因子的方法说明:当输入的栅格数据是球面坐标系时,z因子的正确使用尤为重要,其采用的十进制较多。如果输入表面栅格不再投影坐标系中,则从山体阴影中得到的输出看起来通常会很奇怪。这是由于在水平地面单位与高程z单位之间的测量存在差异。由于经度的长度随着纬度而变化,因此需要为该纬度指定一个适当的z因子。如果x,y单位是十进制而z单位是米,则一些适用于特殊纬度的适当z因子如下表:
Latitude(纬度)单位:度
Z-factor(Z因子)
0
0.00000898
10
0.00000912
20
0.00000956
30
0.00001036
40
0.00001171
50
0.00001395
60
0.00001792
70
0.00002619
80
0.00005156
locaspace viewer所下载影像和地形数据默认的就是投影坐标系wgs84,正好符合上表的要求,对比上面的表格,本文实验中的影像区域纬度是30度左右,所以选择30度对应的z因子。
图片4.png
输入完对应的因子后,警告解除,当然,这里可以随意输入数值,但是根据上面的表格输入对应数值,其最后分析的精度肯定是比较高的。
图片5.png
参数输入完毕,开始进行坡度分析。稍等片刻,分析完毕。结果如下图:
图片6.png
从绿色到红色渐变,坡度越来越大。
那么坡度分析出来了,到底有什么作用呢。咱们接着往下看:
1984年中国农业区划委员会颁发《土地利用现状调查技术规程》对耕地坡度分为五级,即≤2°、2°~6°、6°~15°、15°~25°、>25°.地面坡度的不同级别,对耕地利用的影响不同.≤2°一般无水土流失现象;2°~6°可发生轻度土壤侵蚀,需注意水土保持;6°~15°可发生中度水土流失,应采取修筑梯田、等高种植等措施,加强水土保持;15°~25°水土流失严重,必须采取工程、生物等综合措施防治水土流失;>25°为《水土保持法》规定的开荒限制坡度,即不准开荒种植农作物,已经开垦为耕地的,要逐步退耕还林还草。
坡度分析与国家标准和政策挂钩了,那这分析完的结果意义就大了。
可以根据上述情况,把坡度分为五级。分级步骤和图示如下:对坡度分析结果右键属性。弹出图层属性对话框,在符号系统节点下,左侧选择已分类,然后点击对话框右侧的分类按钮进入分类界面。
图片7.png 图片8.png
在分类对话框中,分类方法选为手动,类别选择为五类,在中断值界面中,手动输入咱们刚才分级的临界值。输入完成,点确定。可以在上图看到,最后系统自动给分好了类。点应用,确定。
图片9.png
分级分析结果如图,可以非常清楚的看到坡度分析结果,然后结合该地区的高清影像,就可以看出来哪些地方不符合国家的耕地标准,哪些地方应该退耕还林,哪些地方适合作为耕地。对比下面两个图看出,该地区执行的退耕还林、水土保湿等工作符合国家标准和要求,执行力还是蛮强的(这里我就简单的分析一下了)。
图片10.png 123.png

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先收藏,谢啦
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发表于 2016-11-2 13:42 | 显示全部楼层
抱走了,谢谢啊
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发表于 2016-11-3 15:20 | 显示全部楼层
谢谢楼楼分享!!!
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发表于 2017-3-30 14:32 | 显示全部楼层
才看到这个帖子,谢谢楼主啊
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发表于 2017-6-6 09:57 | 显示全部楼层
感谢分享。。。。。。。。。。。。。
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发表于 2017-8-11 21:07 | 显示全部楼层
好东西,谢谢分享!!!
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发表于 2017-8-23 15:18 | 显示全部楼层
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