地形鞍部的提取.docx

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地形鞍部的提取

地形鞍部的提取

1.背景

相邻两山头之间呈马鞍形的低谷凹部分称为鞍部.鞍部点是重要的地形控制点,它和山顶点，山谷点以及山脊线，山谷线等构成地形特征点，对地形具有很强的控制作用。

因此，对这些地形特征点，线的分析研究在数字地形分析中具有很重要的意义。

同时，由于鞍部点的特殊地貌形态，使得鞍部点的提取方法较山顶点和谷底点更难，目前还都存在一定的技术局限性。

2.目的：

利用水文分析的方法提取地形鞍部点，通过多种GIS空间分析方法的应用，提高对知识的综合运用能力。

3.要求：

利用水文分析模块和空间分析模块相应功能提取样区地形鞍部点。

4.数据：

25米分辨率的DEM数据，面积约为59平方公里。

5算法思想：

鞍部具有独特的形态特征，可被认为是原始地形中的山脊和反地形中的山脊会合的地方，因此可以通过提取正反地形的山脊线并求其交点，获取鞍部点。

6.操作步骤：

（1）正地形、等高线和晕渲图的提取：

同山脊线和山谷线的提取中一样，由于鞍部点的整体位置是处于山脊上的，需要提取出地形以过滤那些在负地形上的错误的点。

正地形的提取过程与第一个例子完全相同，提取过程分别是：

利用11*11的窗口进行平均值的邻域分析，结果为meandem，原始DEM与meandem相减并以0为界进行重分类，大于0的属性值赋值为1，小于0的赋值为0，结果命名为zhengdixing。

利用SpatialAnalyst菜单下的SurfaceAnalysis菜单中的Contour和Hillshade工具分别提取样区等高距为40米的等高线数据ctour和样区晕渲图hillshade

（2）山脊线的提取

山脊线的提取与练习1（见“小傻帽吧”文库中的“山脊线、山谷线的提取”，就是用到Hydrology水文分析工具的那个word文档）中山脊线的提取过程完全相同。

分别是进行洼地填充—水流方向提取—汇流累计量计算—汇流累积量等于0的提取。

提取过程产生的各个数据分别为：

filldem、flowdir、flowacc以及flowacc0

好吧，为了方便大家，我还是在重复下山脊线提取的过程吧O（∩_∩）O~

a洼地填充：

使用Hydrology工具中的fill工具

b无洼地水流方向计算：

Hdrology中的flowDirfill

c：

汇流累积量计算：

Hdrology中的flowAccumulation工具

d汇流累积量为0的提取:

spaitialAnalyst模块的下拉箭头,单击RasterCalculator,计算:

e邻域处理:

f重新分类:

g将二值化的neiborfacc00进行重分类为reneibor,将属性值接近1的那一类的属性值赋值为1,其余赋值为0

h用spatialAnalyst菜单下的RasterCalculator将重分类后的reneibor数据与正地形数据zhengdixing相乘,消除那些存在于负地形区域中的错误山脊线,然后将计算结果进行重分类,所有值不为1的栅格赋值为nodata,记得到山脊线.

（3）反地形山脊的提取

反地形山脊的提取与练习1中山谷的提取过程完全相同，分别是基于原始DEM计算出反地形DEM数据（计算中是利用原始DEM减去常熟3000）；基于反地形DEM数据提取水流方向数据；基于水流方向数据进行汇流累积量数据；提取汇流累积量数据等于0的栅格。

提取过程中产生的数据分别为：

fandem，flowdirfan，flawccfan以及fanfacc0

（4）鞍部点的提取

1）利用SpatialAnalyst菜单下的RasterCalculator的工具将山脊线数据flowcc0和山谷线数据fanfacc0相乘，结果命名为anbuqu

2）利用同样的方法将上一步中提取出的数据anbuqu和正地形数据zhengdixing相乘就得到了鞍部点的栅格数据，命名为rasteranbu

3）重分类rasteranbu，所有0值赋为NODATA数据，属性为1的值保持不变，重分类后的数据为rasteranbu2

4）将栅格数据rasteranbu2转换成矢量结构数据anbudian（RastertoFeatures）配合等高线数据和晕渲图对矢量形式的鞍部点数据进行编辑，剔除那些处于样区的边缘以及内部的伪鞍部点。

最后得到的鞍部点数据如图。