ArcGIS实验-Ex22-坡向变率(SOA).doc

第十二章 空间分析建模练习2：坡向变率（SOA）一、背景平面曲率即地面坡向变率，是指在地表的坡向提取基础之上，进行对坡向变化率值的二次提取，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect， SOA）。地面坡向变率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。值得注意的是：SOA在提取过程中在不同的坡 面上将会有误差的产生，即在坡面的南北两侧，北面坡由于在坡向算法将会有误差产生，所以要对北坡的SOA结果进行纠正，因为从理论上讲SOA在地表北坡上将产生误差，北坡上坡向值范围为0-90和270-360，在正北方向附近，15和345之间坡向差值只是30，而在计算中却是差了330，所以要利用反地形将北坡地区的坡向变率误差进行纠正。二、目的通过纠正平面曲率的例子，使读者了解如何在模型中调用用户自定义的模型，明晰模型嵌套的过程。三、要求为了得到纠正后的SOA，必须得到正地形的SOA1和反地形的SOA2，修正的公式为(SOA1+ SOA2) - (SOA1-SOA2).abs)/2。其数据流如图7所示。四、数据DEM栅格数据。五、操作步骤1、建立生成SOA的模型(1) 打开ArcMap，启动ArcToolbox。(2) 右键ArcToolbox，选择new toolbox，生成toolbox2，如图1。(3) 右键toolbox2，在new中选择model，则生成model1，如图2。 图1 选择new toolbox 图2 选择model(4) 右键图标，选择rename命令，输入generate SOA。(5) 在模型窗口右键，选择create variable命令，在数据类型选择框中选中raster dataset，如图3所示。 图3 create variable命令(6) 打开spatial analyst tools的surface功能，分别选中aspect和slope工具拖拽到模型生成器窗口中，如图4。图4 将工具拖拽到模型生成器窗口中(7) 设置参数。右键单击模型图标，选择properties命令。在parameter内选择该模型中用到的参数DEM和SOA of DEM，如图5所示。 图5 Properties命令(8) 双击DEM图标，选择输入的DEM数据路径，激活整个模型，如图6所示。图6 生成SOA的模型(9) 点击运行按钮，运行模型（图7），并到输出路径中找到该模型的运行结果（图8），加载到ArcMap中，结果如图9所示。 图7 运行模型 图8 到输出路径中找到该模型的运行结果图9 SOA模型的生成结果2、建立反地形模型(1) 以同样的方法建立反地形的模型，模型Rename为 -DEM，如图10所示。图10 生成反地形的模型 (2) 其中Input raster or constant为在ArcMap中打开DEM找出高程的最大值，设置为max of elevation，如图11。右键单击模型图标，选择properties命令，在parameter内选择该模型中用到的参数DEM和-DEM，如图12所示。 图11 设置max of elevation 图12 properties命令(3) 双击DEM图标，选择输入的DEM数据路径，激活整个模型。点击运行按钮，运行模型(图13)，并到输出路径中找到该模型的运行结果(图14)，加载到ArcMap中，结果如图15所示。 图13 运行模型 图14 到输出路径中找到该模型的运行结果图15 反地形模型的生成结果(4) 将生成的反地形数据（图16）与原始的DEM地形数据（图17）相比较。 图16 反地形数据 图17 原始的DEM地形数据3、建立主模型(1) 新建一个空模型，取名为correct SOA。加入刚才所建的两个子模型。打开spatial analyst中的math，在模型中分别加入以下工具：minus、plus、abs、divide，如图18。图18 correct SOA模型(2) divided constant设为2，并设为模型参数，如图19。同时把输入数据DEM和输出数据corrected SOA设置为模型参数，如图20。 图19 divided对话框 图20 Properties命令4、运行模型以上模型建好后（图21），要运行，检查结果是否符合实际。如果结果不令人满意，还可以调整模型直到满意为止。图22为未消除误差的SOA，图中白色圆圈均为北坡的误差，消除误差后的结果如图23所示，消除误差后则无这些错误的圆圈，很好地反映了地表所有的山脊线、山谷线。 图21 建