第十一章Arcview空间分析例证Arcview空间分析在具体的实践中，应用很广泛，也很方便快捷。第一节地形指标提取地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。地形特征制约着地表物质和能量的再分配，影响着土壤与植被的形成和发育过程，影响着土地利用的方式和水土流失的强度，也影响着城市规划中工农业生产布局的各个方面。地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。图11-1DEM数据地形指标，根据研究区域尺度的不同，有许多因子。基于Arcview的地形因子的提取，均是基于DEM的基础上的。图11-1是一个区域的分辨率为5米的DEM数据，图例是按照其高程值采用渐变色来显示。下文中关于地形指标的提取都是以这个数据为基础。一、坡度：坡度的定义和提取方法上一章已作了介绍：激活DEM数据所在的主题层，选择surface菜单下的Deriveslope命令即可。图11-2坡度图形成的主题层，默认的是以DEM层的层名前加“slopeof”来命名，当然，你也可以通过Theme下的Properties来改名。Arcview自动生成的坡度图，图例采用的是等间距分类，并不一定能满足每个人的需要，可以激活坡度主题层，编辑其图例。图就是DEM生成的坡度图，其图例是按照水土保持方面划分坡度的标准来编辑的。二、坡向：____图11-3坡向图坡向的定义和提取方法上一节也已做了介绍：激活DEM数据所在的主题层，选择【surface】菜单下的【DeriveAspect】命令。图11-3是根据图11-1提取的坡向图。三、剖面曲率：剖面曲率是地面上任一点位地表坡度的变化率，或者称为高程变化的二次导数。根据定义，剖面曲率的提取实际上是对DEM层两次求坡度，即”slopeofslope”；其提取方法如下：激活DEM主题，选择【surface】菜单下的【DeriveAspect】命令，提取DEM主题的坡度，得到主题SlopeofDEM；图11-4剖面曲率图激活主题SlopeofDEM，再对其用上述的方法提取坡度，得到DEM主题坡度的坡度，即剖面曲率主题。四、平面曲率：平面曲率指的是地面上任一点位地表坡向的变化率，它是一个反映等高线弯曲程度的指标，可以反映出地表所有的山脊线、山谷线。根据平面曲率的定义，平面曲率就是对DEM层进行坡向的提取，然后再对这个坡向提取坡度。但需要注意的是，对于如图所示的A、B两个相邻的栅格单元，其坡向值分别是359°和1°，显然，A、B两个栅格单元只差了2°，而在自动提取坡向差时，却计算成了|359°-1°|=358°，从而在北坡出现平面曲率的误差。所以，提取平面曲率的主要工作就是消除北坡的误差。这里，引入负地形的概念：负地形是和真实的地表高度相反，它通过一个计算（H-（DEM）），把原来高点变低，把原来低点变高，H的取值可以给定一个远大于此区域高程值的值如10000。负地形的实现可以通过【Analysis】下的【Calculator】命令，公式为[[DEM-H]*（-1）]，即可生成负地形。下面讨论如何通过负地形消除北坡的平面曲率误差。首先，利用正负地形分别提取平面曲率，因为负地形的平面曲率的误差出现在南坡，这样，正负地形的平面曲率的误差就对称分布于北坡和南坡，记这两个层面分别为A、B。当这两个层面相加时，没有误差的地方值翻倍，有误差的地方除了其本身的值以外，还使误差得到了累积。当这两个层面相减时，没有误差的地方值为零，有误差的地方只剩下了累积的误差，误差有正有负，对相减得到的新层面取绝对值。最后，对相加、相减得到的两个新层面再相减，即得到了没有误差的翻倍的平面曲率的值，对此值除以2，即可得到了没有误差的平面曲率的层面。图11-5平面曲率在北坡存在误差平面曲率的提取方法如下：提取DEM层的坡向主题，再对此坡向主题提取坡度，得到的主题记为A；在【Analysis】菜单下使用【Calculator】命令，公式为[[DEM-H]*（-1）]，提取DEM层的负地形；提取负地形的坡向的坡度，记为B；图11-6消除误差后的平面曲率图4、在【Analysis】菜单下使用【Calculator】命令，公式为[[[A+B]-[A-B].abs.]/2]，即可求出没有误差的DEM的平面曲率。如图11-6另外，根据求出的平面曲率，通过【Analysis】菜单的【Mapquery】命令，选取平面曲率>80的要素,即可提取出沟脊线和沟谷线.提取结果如图11-7。图11-7提取的沟脊线和沟谷线图地形起伏度五、地形起伏度地形起伏度是指在一个特定的区域内，最高点海拔高度与最低点海拔高度的差值。它是描述一个区域地形的一个宏观