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来自汤国安《ARCGIS地理信息系统空间分析试验教程》PAGE349基于规则格网DEM是最主要的自动提取山脊线和山谷线的方法，从算法设计原理上来分，大致可以分为以下五种：1)基于图像处理技术的原理；

2)基于地形表面几何形态分析的原理；3)基于地形表面流水物理模拟分析原理；

4)基于地形表面几何形态分析和流水物理模拟分析相结合的原理；5)平面曲率与坡形组合法。

平面曲率与坡形组合法提取的山脊、山谷的宽度可由选取平面曲率的大小来调理，方法简便，效果好。该方法基本处理过程为：首先利用DEM数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形，取正地形上平面曲率的大值即为山脊，负地形上平面曲率的大值为山谷。实际应用中，由于平面曲率的提取比较繁琐，而坡向变率（SOA）在一定程度上可以很好地表征平面曲率。因此，下面的提取过程以SOA代替平面曲率。具体提取过程为：

1）激活DEM数据，在SpatialAnalysis下使用surface菜单下的DeriveAspect命令，提取DEM坡向层面，记为A；

2）激活A层面，在SpatialAnalysis下使用surface菜单下的DeriveSlope命令，提取A层面的坡度信息，记为SOA1；

3）求取原始DEM数据层的最大高程值，记为H；通过Spatial

Analysis下的栅格计算器Calculator，公式为（H－DEM），得到与原来地形相反的DEM数据层，即反地形DEM数据；4）基于反地形DEM数据求算坡向值；

5）利用SOA方法求算反地形的坡向变率，记为SOA2；

6）在SpatialAnalysis下使用栅格计算器Calculator，公式为SOA＝（（[SOA1]+[SOA2]）-Abs（[SOA1]-[SOA2]））/2，即可求出没有误差的DEM的坡向变率SOA；

7）激活原始DEM数据，在SpatialAnalysis下使用栅格邻域计算工具NeighborhoodStatistics；设置Statistictype为平均值，邻域的类型为矩形（也可以为圆），邻域的大小为275×275MAP，则可得到一个邻域为275×275MAP的矩形的平均值层面，记为B；

8）在SpatialAnalysis下使用栅格计算器Calculator，公式为C＝[DEM]-B，即可求出正负地形分布区域，

9）在SpatialAnalysis下使用栅格计算器Calculator，公式为D＝[C]>0&SOA>70，即可求出山脊线；

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