山脊,指山高處像獸脊凸起的部分。是由兩個坡向相反坡度不一的斜坡相遇組合而成條形脊狀延伸的凸形地貌形态。山脊最高點的連線就是兩個斜坡的交線,叫做山脊線。等高線,向低處凸的是山脊。山脊是連成一排的山峰,山峰之間連成一條長線,好像動物的脊骨有一條突出的線條,故名山脊線。這裡,我們介紹一下如何使用ArcGIS生成山脊線。
數據來源本教程所使用的數據是水經注微圖中下載的高程DEM數據,除了高程數據,常見的GIS數據均可以下載。
水經注微圖
(私信回複“微圖4.0”獲取微圖軟件安裝包)
提取正地形為了消除那些存在于負地形區域中的錯誤的山脊線,最後需要正地形和得到的結果進行乘法運算,所以需要先準備正地形栅格數據。
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\鄰域分析\焦點統計”,調用焦點統計工具。
調用焦點統計工具
在顯示的焦點統計對話框内,輸入下載的DEM數據,設置鄰域高度和寬度為10,如下圖所示。
焦點統計設置
點擊确定之後得到統計栅格,如下圖所示。
統計栅格
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\地圖代數\栅格計算器”,調用栅格計算器工具。
調用栅格計算器工具
在顯示的栅格計算器對話框内,輸入下面公式:"DEM.tif" - "FocalSt_tif9",如下圖所示。
栅格計算器設置
點擊确定之後得到計算結果,如下圖所示。
栅格計算結果
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\重分類\重分類”,調用重分類工具。
調用重分類工具
在顯示的重分類對話框内,以值0為界,小于0賦值為0,大于0賦值為1,如下圖所示。
重分類設置
點擊确定之後可以看到重分類後的效果,如下圖所示。
重分類效果
提取山脊線
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\水文分析\填窪”,調用填窪工具。
調用填窪工具
在顯示的填窪對話框内,輸入表面栅格數據為下載的DEM數據,如下圖所示。
填窪設置
點擊确定後可以得到填窪後的栅格,如下圖所示。
填窪後的栅格
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\水文分析\流向”,調用流向工具。
調用流向工具
在顯示的流向對話框内,輸入表面栅格為上一步填窪後的栅格,如下圖所示。
流向設置
點擊确定之後可以得到流向的效果,如下圖所示。
流向效果
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\水文分析\流量”,調用流量工具。
調用流量工具
在顯示的流量對話框内,輸入流向栅格數據為上一步得到的流向結果,如下圖所示。
流量設置
點擊确定之後得到流量栅格,如下圖所示。
流量栅格
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\地圖代數\栅格計算器”,調用栅格計算器工具。
調用栅格計算器工具
在顯示的栅格計算器對話框内,輸入下面的公式:"FlowAcc_Flow5" == 0,獲取流量為0的區域。
栅格計算器設置
點擊确定後得到計算結果,如下圖所示。
栅格計算結果
通過鄰域分析平滑山脊線,在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\鄰域分析\焦點統計”,調用焦點統計工具。
調用焦點統計工具
在顯示的焦點統計對話框内,輸入栅格為上一步栅格計算後的栅格,如下圖所示。
焦點統計設置
點擊确定之後得到統計結果,如下圖所示。
統計結果
為了判斷重分類的阈值,需要先生成等高線和山體陰影幫助判斷。
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\表面分析\等值線”,調用等值線工具。
調用等值線工具
在顯示的等值線對話框内,輸入栅格選擇下載的DEM數據,等值線間距設置為30,如下圖所示。
等值線設置
點擊确定之後生成等高線,效果如下圖所示。
生成的等高線
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\表面分析\山體陰影”,調用山體陰影工具。
調用山體陰影工具
在顯示的山體陰影對話框内,輸入栅格為下載的DEM數據,如下圖所示。
山體陰影設置
點擊确定之後可以看到生成的山體陰影,如下圖所示。
生成的山體陰影
在焦點統計的栅格圖上點擊右鍵,選擇屬性,如下圖所示。
選擇屬性
在顯示的圖層屬性對話框内,選擇符号系統選項卡,選擇已分類,類别設置為2,以等值線圖和暈渲圖作為輔助判斷,不斷地調整分類的臨界值,屬性值越接近1的栅格越有可能是山脊線的位置,最終确定分類阈值為0.52585。
查找阈值
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\重分類\重分類”,調用重分類工具。
調用重分類工具
在顯示的重分類對話框内,将阈值(0.52585)以下賦值為0,阈值(0.52585)以上賦值為1,如下圖所示。
重分類設置
點擊确定之後可以得到重分類結果,如下圖所示。
重分類結果
為了排除負地形的影響,需要将重分類結果和正地形相乘。
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\地圖代數\栅格計算器”,調用栅格計算器工具。
調用栅格計算器工具
在顯示的栅格計算器對話框内,輸入下面的公式:"Reclass_Foca4" * "Reclass_rast9",其中"Reclass_Foca4" 為上一步重分類結果,"Reclass_rast9"為最開始得到的正地形。
栅格計算器設置
點擊确定之後可以得到栅格計算結果,如下圖所示。
栅格計算結果
在ArcToolbox内點擊“Spatial Analyst工具\重分類\重分類”,調用重分類工具。
調用重分類工具
在顯示的重分類對話框内,輸入栅格為上一步的計算結果,将0賦值為NoData,1賦值為1,如下圖所示。
重分類設置
點擊确定之後可以得到山脊線,如下圖所示。
生成的山脊線
如果需要将山脊線提取成矢量,可以在ArcToolbox内點擊“轉換工具\由栅格轉出\栅格轉折線”将山脊線栅格轉換為矢量。
山脊線轉矢量
結語
以上就是如何使用ArcGIS生成山脊線的詳細說明,主要包括了數據來源、提取正地形和提取山脊線等功能。如果在使用過程中有任何疑問,請聯系我們客服或拔打24小時熱線電話400-028-0050咨詢!
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