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[经验共享] arcgis基于地形数据的坡向分析

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发表于 2016-10-27 17:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

    坡向是小班中非常重要的因子, 坡向定义为坡面法线在水平面上的投影的方向 (也可以通俗理解为由高及低的方向)。坡向对于山地生态有着较大的作用。山地的方位对日照时数和太阳辐射强度有影响。对于北半球而言,辐射收入南坡最多,其次为东南坡和西南坡,再次为东坡与西坡及东北坡和西北坡,最少为北坡。如何进行有效的坡向分析,本文就来介绍一下。
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-》坡向功能,如下图:
图片2.png
点击坡向功能,弹出了坡向分析对话框,如下图
图片3.png
    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poxiang1.tif。点击确定,开始进行坡向分析。很快,坡向分析就可以完成,完成后坡向分析的结果自动加载在了arcgis中,如下图:
图片4.png
    可以看到,arcgis有其分类的方法,将坡向分为了平面,北,东北,东,东南,南,西南,西,西北,北十个方向,从图上也能直观的看出任意区域的坡向信息。坡向能够影响到的最大的生物就是植物,向光坡(阳坡或南坡)和背光坡(阴坡或北坡)之间温度或植被的差异常常是很大的。南坡或西南坡最暖和,而北坡或东北坡最寒冷,同一高度的极端温差竟达3~4℃。在南坡森林上界比北坡高100~200m。永久雪线的下限因地而异,在南坡可抬高150~500m之间。东坡与西坡的温度差异在南坡与北坡之间。
    南坡或西南坡最暖和,而北坡或东北坡最寒冷,那么可以根据坡向分析的结果大致分析出该区域的温度差异,出一张温度专题图。可以将分析结果的南和西南,北和西北提取出来单独做成一张温度专题图,只用高低来表示哪里比哪里温暖。
    在图层管理中右键坡向分析结果,点属性,弹出图层属性对话框,点击符号系统,在显示栏中选择“已分类”,根据需要在色带下面调整各个类别的颜色,然后把不需要的类别移除,调整好以后,在标注中输入名称,比如这是在做坡向和温度的关系,则标注就写各个坡向,红色代表温度高,淡蓝色表示温度低,最后的图如下
图片5.png
哪里的温度要高一些,哪里的温度要低一些,一目了然,而且可以知道对应的坡向。
图片6.png
    坡向对降水的影响也很明显。由于一山之隔,降水量可相差几倍。来自西南的暖湿气流在南北或偏南北走向山脉的西坡和西南坡形成大量降水;东南暖湿气流在东坡和东南坡造成丰富的降水。
    由于光照、温度、雨量、风速、土壤质地等因子的综合作用,坡向能够对植物发生影响,从而引起植物和环境的生态关系发生变化。最典型的例子是我国四川省二郎山,山体的东坡上,分布着湿润的常绿阔叶林;山脊的西坡上,则分布着干燥的草坡,不但任何树木不能生长,灌丛植物也很少见。同是一个山体的坡面上,东西两面具有截然不同的植被类型,这是由于从东向西运行的潮湿气流,在东坡底部开始上升,随着海拔的逐步提高,气温逐步降低,把空气中大量的水汽丢失在东坡的坡面上,使东坡非常潮湿,形成湿润的常绿阔叶林。当气流运行到山脊顶部时,已成为又干又冷的空气。这种干冷的空气,本来缺水已经到了极点,再由山脊开始顺着西坡向下运行时,随着海拔逐步降低,温度逐步增高,干热空气不但本身缺水不能向坡面上放出水分,而且反过来从坡面上吸收水分,因而使西坡更加缺水于旱。因此,西坡面只能分布着干燥的草地植被类型。
    由坡向分析的结果还可以对降水,光照,雨量,土壤质地等进行分析,其分析方法与温度分析方法类似,大家可以针对自己的行业和工作需求来进行分析工作。

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发表于 2016-10-28 10:31 | 显示全部楼层
谢谢分享!
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发表于 2016-10-31 16:28 | 显示全部楼层
很有用,谢谢楼主!
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发表于 2016-11-2 13:51 | 显示全部楼层
先抱走了,谢谢啊
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发表于 2016-11-3 15:21 | 显示全部楼层
谢谢楼楼分享!!!
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发表于 2017-3-30 14:30 | 显示全部楼层
好帖子,收藏了
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