DEM做坡度(详细步骤)及常见问题解决方法

利用ArcGis生成DEM并制作坡度图的方法作者：刘欣刘梦段婷婷来源：《中国科技博览》2015年第03期[摘要]介绍了如何利用ArcGis建立数字高程模型的作业过程，探讨了坡度分级图的意义及制作坡度分级图的制作流程。

[关键词]ArcGis；DEM；坡度分级图中图分类号：E994 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0042-01坡度作为重要的地形定量指标，是土地利用分析的主要技术指标，更是实施耕地保护、退耕还林的重要依据。

在以往的工作中，采用人工量取的方式逐个图斑获取坡度信息，再对坡度、坡向进行统计和分析。

采用这种方法获取坡度数据耗时长、工作量大、精度低，数据的准确性也得不到保证；用人工计算的方法对坡度、坡向进行统计和分析精度低、效率低。

因此，地图的数字化产品和建立DEM数字高程模型进行坡度、坡向分析方法逐步得到开发应用。

DEM（DigitalElevationModel），即数字高程模型，是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和高程属性特征的数字描述。

DEM的制作是通过对等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的。

在地理信息系统中，地形要素可以由DEM直接或间接导出，如坡度、坡向等等，因此，DEM是一种重要的数据组织形式。

目前，国内外最常用的DEM制作方法有：①由全野外测量数据构建。

这种方法虽然精度非常高，但耗时长，成本很高，更新困难，应用范围也比较小；②将现有地形图数字化，生成数字格网模型。

这种方法成本低、耗时短、更新周期短，应用范围广，但精度较低；③摄影测量和遥感的方法。

即利用两相邻像对，在全自动摄影测量系统的支持下，通过输入地面控制点、相对定向和绝对定向以及影像自动相关匹配，生成DEM数据。

本文讨论的是第二种方法。

虽然精度不如另外两种方法，但在有数据支持的情况下，综合考虑成本、周期，在实际工作中是最常用的一种方法。

基于dem的坡度提取原理基于DEM的坡度提取原理概述：数字高程模型（DEM）是一种用于描述地表地形高程信息的数字化模型。

基于DEM的坡度提取是利用DEM数据计算出地表坡度信息的过程。

坡度是地表高程变化的一种度量，它对地形特征的描述具有重要意义。

本文将介绍基于DEM的坡度提取原理及其应用。

一、DEM数据DEM数据是通过测量或遥感技术获取地表高程信息，并以数字化方式表示的数据。

DEM数据以栅格的形式存储，栅格单元中的数值表示该位置的地表高程。

DEM数据通常包含高程、行列号和地理坐标等信息。

二、坡度的定义坡度是地表高程变化的一种度量，是指地表在水平方向上单位距离上升或下降的高度差。

坡度的计算可以描述地表地形的陡峭程度和变化趋势。

三、坡度计算方法1. 三点法三点法是一种常用的坡度计算方法。

对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的3×3个栅格单元，计算这9个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。

2. 四邻域法四邻域法是一种简化的坡度计算方法。

对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的上、下、左、右四个栅格单元，计算这四个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。

3. 八邻域法八邻域法是一种更精确的坡度计算方法。

对于DEM数据中的每个栅格单元，以其为中心，选取周围的上、下、左、右以及四个对角线方向上的八个栅格单元，计算这八个栅格单元的高程差值，并根据高程差值和栅格单元之间的距离，计算出坡度值。

四、坡度的应用坡度是地表地形的重要特征之一，它在多个领域具有广泛的应用价值。

1. 地质研究坡度可以用于地质研究中的地貌分析和地质灾害评估。

通过提取DEM数据中的坡度信息，可以揭示地区的地形特征、地表演化过程以及地质灾害潜在风险等。

2. 水资源管理坡度对水资源管理具有重要意义。

坡度的大小直接影响水流速度和径流量。

通过提取DEM数据中的坡度信息，可以研究流域的水文特征、水资源分布和径流方向，为水资源管理和水文模型建立提供重要依据。

坡度坡向的提取算法坡度和坡向是地形分析中的重要参数，用于描述地表的陡峭程度和方向。

坡度是指地面上其中一点的高程变化与水平距离之比；坡向是地面其中一点的最大上升率所对应的方向。

坡度和坡向的提取算法可以分为基于DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）和基于地图数据两种方法。

一、基于DEM的坡度和坡向提取算法：1.基于邻域方法的算法：-邻域方法是最简单直观的坡度和坡向提取算法。

它用其中一点周围的高程信息进行计算。

-坡度的计算可以通过求解一阶导数的总体梯度来实现，即将DEM网格转换为连续函数，并计算其梯度。

-坡向的计算可以通过计算DEM网格在横向和纵向方向上的导数，并根据求解出的导数来计算方向。

2.基于三角网格的算法：-三角网格是指将地表划分为许多小三角形，并且每个小三角形的节点均有确定的坐标和高程值。

-这种算法将DEM通过三角剖分得到三角网格，并通过计算每个小三角形的高程差和边长来求解坡度。

-坡向的提取可以通过计算每个小三角形的法向量来实现。

3.基于插值方法的算法：-插值方法是一种基于数据点之间的插值运算来推断未知值的方法。

-坡度和坡向的提取可以通过对DEM高程数据进行插值，并计算插值后数据的导数来实现。

-常用的插值方法包括反距离加权插值和克里金插值等。

二、基于地图数据的坡度和坡向提取算法：1.基于等高线的算法：-等高线是地图上连接同一高程点的线，通过等高线的间距和形状可以判断地形的陡峭程度。

-坡度的提取可以通过计算等高线的间距和高程差来实现。

-坡向的提取可以通过等高线的方向来判断，通常等高线会指向高程减少的方向。

2.基于流向的算法：-水流会沿着最陡峭的方向流动，因此流向可以用于推断坡度和坡向。

-该算法通过计算每个像素点的流向，然后根据流向来推断该点的坡度和坡向。

-常用的流向计算算法包括D8算法和D∞算法等。

以上是坡度和坡向的提取算法的一些简要介绍，实际的算法还需要考虑数据的精度、计算效率等因素，并结合具体应用做一些优化。

DEM坡面地形因子提取
201一、实验目的
了解基于DEM坡面地形因子提取的原理；掌握坡度、坡向、坡面曲率因子的提取方法及坡度分级图的制作；能够利用坡面地形因子与其它空间分析方法相结合以解决实际应用问题。

二、实验数据
一幅5m分辨率的黄土地貌DEM数据。

三、实验步骤
3.1加载DEM数据并设置工作空间
1、加载数据
2、设置工作空间
分析：
3.2坡度提取
1、提取坡度
2、坡度3度等间距分级
3、土地利用模式分级
分析：
3.3坡向提取
分析：
3.4提取坡面曲率因子
plan_curv
profile_curv
Curvatu_slop
分别设置三个坡度因子的透明度
plan_curv与dem_hill叠加
profile_curv与dem_hill叠加
Curvatu_slop与dem_hill叠加
分析：
3.5提取坡度变率因子，即提取坡度的坡度
1、提取DEM坡度
2、提取坡度的坡度
3.6提取坡向变率因子，即提取坡向的坡度
1、提取坡向的坡度
2、提取负地形的坡向的坡度，记为B
提取负地形
分析：
四、结论与讨论。

DEM数据处理与分析DEM数据处理与分析一、DEM数据获取在进行DEM数据处理与分析之前，首先需要获取相关的DEM数据。

DEM数据是通过激光雷达或者卫星遥感技术获取的数字高程模型数据，可以提供地形高度信息。

获取DEM数据的方式有很多种，可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。

二、DEM数据处理一）初步预处理在进行DEM数据处理之前，需要对数据进行初步预处理。

这一步骤包括数据格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。

其中，数据质量检查是非常重要的一步，可以保证后续的数据处理和分析的准确性。

二）其他处理除了初步预处理之外，还有一些其他处理方法可以对DEM数据进行优化。

比如，可以进行数据插值、数据平滑、数据过滤等操作，可以提高DEM数据的精度和可靠性。

三）坐标转换（计算坡度之前的预处理）在进行坡度计算之前，需要对DEM数据进行坐标转换。

坐标转换是将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程，可以保证DEM数据的准确性和一致性。

三、DEM数据拼接一）获取在进行DEM数据拼接之前，需要先获取需要拼接的DEM数据。

可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。

二）镶嵌将多个DEM数据镶嵌在一起，形成一个完整的DEM数据集。

在进行镶嵌之前，需要对数据进行预处理，包括格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。

三）裁剪在进行DEM数据裁剪之前，需要明确裁剪的范围和目的。

裁剪可以将DEM数据集中的某一部分提取出来，可以用于特定的分析和应用。

四、地形属性提取在进行DEM数据分析之前，需要先进行地形属性提取。

地形属性包括坡度、坡向、高程等信息，可以用于地形分析和地形建模。

提取地形属性的方法有很多种，可以通过GIS软件和编程语言进行实现。

一、提取坡度在地形分析中，坡度是一个十分重要的参数。

我们可以使用GIS软件来提取地形的坡度信息。

坡度的计算方式是通过对高程数据进行数学处理得到的。

在提取坡度时，我们需要先选择合适的高程数据，并设置合适的参数。

利用DEM确定耕地坡度分级技术规定（试行）国务院第二次全国土地调查领导小组办公室二〇〇八年六月目录前言 (III)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语 (1)3.1 数字高程模型，简称DEM (1)3.2 格网 (1)3.3 格网单元 (1)3.4 坡度 (1)3.5 坡度栅格数据图 (1)3.6 坡度分级图斑 (2)3.7 坡度分级图 (2)3.8 耕地坡度分级图 (2)4总则 (2)4.1 目的 (2)4.2 组织形式 (2)4.3 DEM选择 (2)4.4 比例尺 (2)4.5 数学基础 (2)4.6 补充规定 (2)5资料收集 (2)5.1 DEM (3)5.2 行政区域调查界线 (3)6技术路线及流程 (3)7生产坡度分级图 (4)7.1 DEM预处理 (4)7.2 坡度计算 (4)7.3 坡度分级图 (5)8确定耕地坡度分级 (5)8.1 确定方法 (5)8.2 要求 (6)8.3 编制耕地坡度分级图 (6)9成果 (6)9.1 坡度分级图成果 (6)9.2 耕地坡度分级图成果 (7)10检查验收 (7)10.1 坡度分级图 (7)10.2 耕地坡度分级图 (8)附录 A （规范性附录）坡度分级要素属性表 (9)附录 B （规范性附录）耕地坡度分级图式图例 (11)附录 C （参考性附录）坡度分级元数据文件 (12)前言一、本规定由国务院第二次全国土地调查领导小组办公室负责解释。

二、本规定主要起草单位：国务院第二次全国土地调查领导小组办公室、广东省第二次土地调查领导小组办公室、河北省第二次土地调查领导小组办公室、福建省第二次土地调查领导小组办公室。

三、本规定主要起草人：温明炬、谢俊奇、杨志远、高福信、李相一、胡胜华、周常萍、王宇、齐建伟、毛玉龙、陈德勇、梁耘、曾巍、尤淑撑、孙毅。

利用DEM确定耕地坡度分级技术规定（试行）1范围本规定规定了利用数字高程模型（DEM）确定耕地坡度分级的目的、内容、方法、指标、流程、成果及要求等。

arcgis基于dem的坡度提取原理ArcGIS基于DEM（数字高程模型）提取坡度的原理主要涉及对地面高程数据的分析。

以下是具体的原理和步骤：
1. 坡度计算：坡度是描述地面高程变化的一个指标，其计算是基于每一个栅格单元的高程变化率。

在DEM数据中，每一个栅格单元都有一个对应的高程值，通过计算相邻栅格单元之间的高程差，可以得到该栅格单元的坡度值。

2. 方向分析：除了坡度值，还可以分析地面的方向。

通过比较每一个栅格单元与其相邻栅格单元的高程差异，可以确定该栅格单元的坡向，即高程值最大的方向。

3. 提取坡度图层：基于DEM提取的坡度图层展示了地面的坡度分布情况。

坡度值越小，地势越平坦；坡度值越大，地势越陡峭。

这种图层对于地貌分析、水土流失研究、土地利用规划等应用具有重要的参考价值。

4. 动态更新：随着GIS数据的更新，相应的DEM和坡度图层也会进行动态更新，以反映最新的地形信息。

这种实时性对于自然灾害预警、土地利用变化监测等应用至关重要。

5. 与其他数据的集成：提取的坡度图层可以与其他类型的地理数据（如土地利用类型、水文数据等）进行集成，以进行更深入的综合分析。

总之，基于DEM提取坡度是利用地理信息系统（GIS）技术对数字高程数据进行处理和分析的一种方法，其原理主要基于高程变化率的计算和方向分析。

这种方法能够提供丰富的地形信息，对于多种应用领域具有重要意义。