空间分析实验

1、空间分析实例实验一、山顶点的提取应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能，分别提取等高距为15米和75米的等高线图，并按标准地形图绘制等高线方法绘制等高线，作为山顶点提取的地形背景通过邻域分析和栅格计算器提取山顶点（实验数据：“国家海洋监测中心国家海洋监测中心培训空间分析表面分析”）操作步骤：1、加载Spatial Analyst模块和DEM数据0“供册“非酗同巾町节H 卧聊 井MlQ旳 tDW/rahis l n.3*3 一了号匸沪濟. 宦 .比 倉菊卿Is 卜. 取2、单击ArcToobox，弹出ArcTooblox窗口，点击Spatical Analyst- 表面分析- 等值线，提 取

2、等高距为15米的等高线数据，输出图层为Contour_dem15 :渝Ar.l庐t工興IcTcKjIbDK-电is曹ter ”无怖 r W jUfcSfifc至翊出-与阳 哼炉術t % KBt*螯件俪令蹲*-昨自 ,.収忖桥 軒* * 1 ：J * JI V,瞬壮川)*K亜 CwitcwLdcmZS- CfflitouiLdcmli修改图例颜色以区别等高线显示效果，单击con tour15 数据层线状图例，弹出symbolselector对话框，选择显示颜色为灰度60%（可任意选择），并点击ok。欢迎下载134、点击SpaticalAnalyst-表面分析- 山体阴影，设置输出文件名为Hill

3、shade ，其他参数取默认值，提取该地区光照晕渲图，作为等高线三维背景。5、点击 Spatical Analyst-jrAlLIflid地图代数- 栅格计算器，输入计算公式:DEM=0输出栅格为back，单击ok。提取有效数据区域，作为等高线三维背景掩膜。划檸1 Mj(Il駅椚 财E剧 人切iK*5地毗證期 宦嵐心 .口側 瘵跆|呻 些d K * . ii.e b： 口厲“厂 h * .% %产0誌昭 L bM-uijr :A Cdwoim-td ME i* lilh：- .I iris氧4回dewIB虹ins 7怅 W.972双击back数据层，在弹出的属性对话框的“显示”属性页设置透明度

4、为60%，在“符号化”属性框中设置其显示颜色为Gray50 %，单击ok詞rirnAnalyst-邻域分析- 焦点统计，设置参数如下，单击ok,提取11 x 11分析窗口最大值。6、按 contour_dem75、contour_dem15、back、Hillsha_dem 次序放置数据层，生成三维立 体等高线图，如下：=SIW弓 ConlDurT Conlour clmlS3 Hill訪吕 dem值 , 2Miaa n 115379W5727、点击 SpaticalAlrJfi - ArMjp - Ardntb啊H OfifE)-Bl 至AJj ihl-KiffiJECD BU(W tMMH

5、)J鼻X ”r+ IJI.OM F -I rz匚卫匸I R T.*-* i： ft A B. SHiRJ-e BLM0 ContDUir_de 地图代数- 栅格计算器，输入计算公式：maxpoint - dem=0,输出栅格为“ SD，提取山顶点区域。-t. unCvur defn75R C&iHOur低：0换：火科.m ck*nifi H: 1141?$K5呂里 0麻主*NoDaV.-l ieroDalaNoDatasaVL. | tf.办输T=fE；zirTt5t. idbSDl7料羊芜直里比为oOati t可堆JQ 死I極-ArcMdp - JudirMo立件)血心卿(V) 讎熾迟叱刃晦

6、尅囱自定皿 fidtwj fflWKHj D色 m島 町 t- JllLCw- 3Q3BQ * *?f士 入口。；: * AM- * 匸乂 迅.轲5第网-H nuxpoinl0 M9.e6U0i7 備鱼 1 MM的 即】彌M帝1.0091147 1,009,11471-1.037965 J 1027.496854- l.M J 8J5W 1舲9虫兀12苛-1.0沖05歸阳上0妙为胡- ls09S.重分类- 重分类，对SD数据进行重分类，设置如下，提取值为 的数据，其他值设为NoData，输出栅格为SD1;n 坊 ft ft：O口野 F.J Q-BM9 Cl4n 4Jmi75Q /.u*- Ar

7、iIMdiREiVi 丁雌血 CAffi 41和| 用t!址注:忖自足罔门.口（W ,k产3 可丄讯蜀m TfjTir. iniHuqxiifti MMlJKilT 测 iJW射 巒1009JH471.009 911471 = 1.OJ7M&K 亏 LlM7j19MtM - XCM3*eJ5*鶯匚 0 1：*-% 卜二II IE w =细呂因-MfclW- *内日除* .onliLir_dfrilb SD1口 mtpc*ntg 9.堀!130并 9鹉“百 989.12874 1,00951 H7 10M.lH7i O?7.4m53 XO27.4*Msa54 - 104工40巧曲 1043 關巧

8、砧10W 470275人的”0”呑“mos輛弭I-艸、虫40扌丹 109皿的J砖L11T Q2M巧 141 工02M嬉 U53 网 18? b biKk口 17lli才旧上阿&_ 5：2M符号化显示如下：三角形就是提取的山体顶点欢迎下载低；(JArdntd敦帕F轻粗化；JS(V)卡習日ffiAfti岂拦国3址理內自定乂口亩口(W)罷助(H)3亡妊 狂 f内酿1责国9越嶼id卜BSe KckPeaker黑二匚二毎口卜*?0 ConlQU_ - 109M40H5 1KS.4W376 1,117.022-135 1,117.022436 - 1,15379187B Zk导 Hillstwi_dema

9、 ：2M飢1需芒叭558SLW 空t可瓯EM* *辕缁亡* f .4 * A- *” ，_ILIVat* 佗时靳輪袁葩析-裁距昌分析-*空锻水流方向图1.2洼地计算洼地区域是水流方向不合理的地方，可以通过水流方向来判断哪些地方是洼地，并进行填充。但是，并非所有的洼地区域都是由于数据的误差造成的，有很多洼地是地表形态的真实反映。因此在进行洼地填充之前，必须计算洼地深度， 判断哪些地区是由于数据误差造成的，而哪些地区又是真实的地表形态。然后，在洼地填充时，设置合理的填充阈值。基本过程先分别双击水文工具集中的汇(Sink)、分水岭(Watershed)工具计算出洼地区域图、洼地贡献区域图，打开Spa

10、tial Analyst工具箱中的区域分析”工具集，分别利用分区统计”、区域填充”工具计算每个洼地所形成的贡献区域的最低高程，及计算每个洼地贡献区域出口的最低高程，然后在栅格计算器中输入公式zonalmax-zonalmin，输出栅格sinkdep，计算出洼地深度图。（1）洼地提取Art Tool bon1+ Schema 恤 3_耳l * Spatial Ar fl 昨医分曲| 地下酩忻电确畑 ，令多忌飾| 力审B9J-* M分费令月邮 *馆感包庭|.鯛紿怙磁井折*寵丰砸拐商号点-版悄耐于H化%E3v接*同闻分趣财弑迪分析曲丢面分折* rIftvPdtLr* oF i彳砒乐：話匕旦根据“汇”

11、工具把水流方向图洼地区域，输出汇栅格为 Sink。Q 砂航2 hirrfoAWb 書b M1V1盛止 MKJ tqHKil Hsr.cO DWWf! * * I # 祈.弋丸i* O ：；W-.F| F） 綱聒熱创 SA（D aiib）冃衽FtQ 帼I 啊旳就-H-SZST 汁.啊祠拧iFtfr *玉r訐-C r 7 ! rT a * W VJ * J -J sH.2+5ElCE,:!LH 爭盹.料 A|：m jjhivi&A00 wto* nuvuHfo esez桂 * MMwi mim=,SnfCEfJl-疑Q flpm Mlit: 18D1.9洼地共享区域图B.计算每个洼地所形成的贡献区

12、域的最低高程(Zonalmin )WT) fm：HM ItAft 爲*樹 fliwwc) 口倍矍冏 (W! Wfffil)Da-S-QiaVSBC * i ：；：眄* 一每个洼地所形成的贡献区域的最低高程图C.计算每个洼地贡献区域出水口的最低高程即洼地水口高程(Zon almax)f.隕 1B1Ju dwn母. : 13n Ji3nmn -B !2MWh?- Hawaii 世J- ft? -VH fiimi 胁 m *i(m rwrrfl.i dTAn *lkw wmXinUM- t：每个洼地贡献区域出口的最低高程图口些E4ft ta K： ia-a钠和正-tD.计算洼地深度，进行地图栅格计算

13、，公式为Zonalmax-Zonalmin，输出栅格为sinkdep 。洼地深度图即所有的洼地区域2500。1.3洼地填充经过洼地提取后，可以确定原始DEM上是否存在洼地，若有洼地，须进行填充。而洼地 深度的计算为填充阈值的设置提供了依据， 系统默认条件下是不设阈值， 都将被填平。参考洼地深度图，结合小流域的实际地形，不断调试将阈值设为方法是双击水文分析工具集中的填洼（FILL ）工具，选择需要进行洼地填充的原始DEM数据，经过洼地填充生成的无洼地 DEM。?- SteffiIdeeE：! I#STlL etfb .Fllltle-EZ JRfl (flW弭境.V up*就三防经洼地填充生成的

14、无洼地 DEM2、汇流累积量计算在地表径流模拟过程中，汇流累积量是基于水流方向数据计算得到的。首先基于无洼地DEM生成水流方向图，利用该数据，双击水文分析工具集中的流量(Fill Accumulati on)工具计算出汇流累积量数据。(1)基于无洼地DEMfe成水流方向图la i号换 ifecii AMksim如口 口啊 用瞰樹Hd ! * ulcsris口 軒研见亀卅Hr曲KJ4W和-1-dbFII口 123 FIMem fl.a 241.6* Zurulmdx无洼地DEM水流方向图(2)基于无洼地DEM计算汇流累积量数据m 片me津g)“左冃虑正w 4冃理 -FilkSem6 24114怅

15、 1801.9口1血曲中 & 2J2W1-1J 円汇流累积量图3、水流长度计算水流长度指地面上一点沿水流方向到流向起点(或终点)间的最大地面距离在水平面上的投影长度。它分为顺流计算及溯流计算两种，可通过双击水文分析工具集中的水流长度(FlowLength )工具实现，其中计算方向分别选择顺流计算Downstream或溯流计算Upstream。水流长度的提取和分析在水文学或水土保持工作中均具有很重要意义，因为水流长度直接影响地面径流的速度，进而影响地面土壤的侵蚀力。(1)顺流计算的水流长度，点击空间分析(DOWNSTREAM-水文分析-水流长度，选择顺流方向Q jUIlEI mm* 册lnhU

16、flDW4l：硼酉iwfrwinrwi eh阿r富p w鬥 %* * 耳.Witter- -:.催0f fdirilll uiomiE 2*J6IB clntadpp沿磁卷的 冋*1轻数葩隻 一狂 P-.t-.纶顺流计算出的水流长度图(2)溯流计算的水流长度，同上方法选择逆流方向( UPSTREAMFdirPill出南出吋略E: zesttest edb floTlenlp刚量力向Eift：EAMirift-.Lk豎啊）kt卜斗网 带陆；riwttiGi oism onw :Wa *Tj审益詐* ax 瓦.mub-溯流计算出的水流长度图4、河网的提取目前河网提取方法主要采用地表径流漫流模型。假

17、设每一个栅格携带一份水流，那么栅格的汇流累积量就代表该栅格的水流量。因而，当汇流量达到一定值时，就会产生地表水流，所有汇流量大于临界值的栅格就是潜在的水流路径，由这些水流路径构成的网络，就是河网。4.1、河网的生成河网的生成基于汇流累积量数据，利用空间分析-地图代数-栅格计算器中的Con命令进行有条件地查询可以得到，分别将阈值设为100及1000。(1)生成阈值为100的河网生成的streamnet1OO如下图Q 砂！ M *rdr*31 吗 I。wn qfflYi 怦血 niAffittWjfririGj 目手、口 wacwt 樹呃眄ta u *叫,Tovn t| t p a :i ：;+

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20、空废分靳 -口普亠提j菠分斬-桔播(3 -心数学-屯条件分祈申制跻合 J警衣文分斬橢捉啊泻点 *木谎忙专河盂班用rf .汹网分珮 %融 5基”話齢听圧魅表面分析-1柜壽分折耳务邻i粉靳L雜匹分粪1蚀 MB文件車分类酬進锻 二分割M找表通过栅格河网矢量化矢量河网其中每一条4.2、Stream Link的生成Stream Link记录河网中结点之间的连接信息， 弧段连接着两个作为出水点或汇合点的结点。 具集中的河流链接 (Stream Link)工具实现, 信息。它主要是记录河网的结构信息，Stream Link的生成可以通过双击水文分析工 其属性表中记录着每个片段所包含的栅格个数AlrM4p i

21、lniMA khvv wrii as imi阳 mmii! nrici Him 祁卅 :口r* * -*口 箕 晌=L ：9 ； *=*广蛊 j ffilSiKl 亍豪昭卑岳IMF W口 fflmwrAM * 11 W4.3河网分级不同级别的河网所代表的汇流累积量不同，级别越高，汇流累积量越大,，般是主流，而级别较低的河网一般则是支流。点击水文分析工具集的 Stream Order工具，可提供两种常用的河网分级方法：Strahler分级和Shreve分级。(1)河网Strahler分级I xtreMnct 100壬輸胡I帝Er1 TsTtf-gt fldib.gTraiiOti冈网廿爲方泄可击

22、，m.HLER严一回輛出栅格站；将为監匕叶 Aid临京样 e：!)鮭M -ffSECl) iM)滋齐 JBS4bfl(Cj 旦宦幻G |W3已 H4l 建 - i 9SHQ i? -H - a ： * 0A & Tt 0ME(R).* A l. _ q硼 1UII - *. IkI-亡- # 町-n ”一 -m * w USK：p0 5匚 rtrearnLinft：妣匚 stiramtramL &CpedirnneT1000 0 1Bic EtiTFamnetlOQ 1 tlTlenUpa V：药 671 ?IIO llAwleflktfn fl *: 76ETII.?河网Strahler分级结果图（2）河网Shreve分级