2-8 地形因子
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地形起伏度分级标准地形起伏度是指地表在水平和垂直方向上的变化程度,反映了地表的多样性和地形形态的复杂程度。
地形起伏度的分级标准对于地理科学的研究和实践应用具有重要意义。
下面是一个地形起伏度分级标准的示例,以帮助理解和应用这一概念。
1.平坦地形(起伏度小于3°)-平坦地形是指地形起伏度非常小,地面几乎没有变化的区域。
这种地形通常出现在沙漠、湖泊、河流平原等地区。
地面水平度高,没有明显的高低起伏,地形相对单一2.一般地形(起伏度在3°-8°之间)-一般地形是指地面有一定的起伏,但不算特别剧烈的地面形态。
这种地形通常出现在丘陵、低山丘陵地区。
地形起伏度适中,地面有轻微的起伏变化。
3.不规则地形(起伏度在8°-15°之间)-不规则地形是指地面起伏明显,地形变化较大的区域。
这种地形通常出现在山脉的山间地带或丘陵地区。
地面起伏度较大,地面有明显的高低差异。
4.复杂地形(起伏度在15°-30°之间)-复杂地形是指地面起伏非常大,地形变化极为复杂的区域。
这种地形通常出现在高山地区或陡峭山地。
地面起伏度极大,地形多样性较高,有陡峭的山坡、深谷、悬崖等地貌特征。
5.极端地形(起伏度大于30°)-极端地形是指地面起伏极大,地形变化极为剧烈的区域。
这种地形通常出现在峡谷、悬崖、陡峭山脉等地区。
地面起伏度非常大,地形变化极为剧烈,有极高的山峰和极深的谷地。
这个地形起伏度分级标准是根据地表的变化程度来划分的,起伏度的大小以度为单位进行量化。
通过这个分级标准,可以对不同的地形类型进行比较和分类,对地理科学的研究和应用具有重要的参考价值。
在实践应用中,这个分级标准可以用于地形分析、土地利用规划、自然灾害研究等领域。
地形因⼦第七章1、本章主题编号2、本章内容概述(1)概述●坡⾯因⼦的分类及提取⽅法●确定坡⾯因⼦提取的算法基础●提取坡⾯因⼦的常⽤分析窗⼝(2)坡度、坡向●坡度的提取●坡向的提取(3)坡形●宏观坡形因⼦●地⾯曲率因⼦●地⾯变率因⼦(4)坡长(5)坡位(6)坡⾯复杂度因⼦3、本章内容3.1 概述(1)坡⾯因⼦的分类及提取⽅法●坡⾯因⼦的分类按照坡⾯因⼦所描述的空间区域范围,可以将坡⾯因⼦划分为微观坡⾯因⼦与宏观坡⾯因⼦两种基本类型。
常⽤的微观坡⾯因⼦主要有:坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平⾯曲率、剖⾯曲率等。
常⽤的宏观坡⾯因⼦主要有:地形粗糙度、地形起伏度、⾼程变异系数、地表切割深度,以及宏观坡形因⼦(直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡、台阶形斜坡)等。
按照提取坡⾯因⼦差分计算的阶数,可以将坡⾯因⼦分为⼀阶坡⾯因⼦、⼆阶坡⾯因⼦和⾼阶坡⾯因⼦。
⼀阶坡⾯地形因⼦主要有坡度和坡向因⼦。
⼆阶坡⾯因⼦主要有坡度变率、坡向变率、平⾯曲率、剖⾯曲率等因⼦。
复合坡⾯因⼦有坡长、坡形因⼦、地形粗糙度、地形起伏度、⾼程变异系数和地表切割深度等。
按照坡⾯的形态特征,可将坡⾯因⼦进⼀步划分为:坡⾯姿态因⼦,坡形因⼦,坡位因⼦,坡长因⼦以及坡⾯复杂度因⼦五⼤类。
●提取坡⾯因⼦的基本⽅法⾸先将坡⾯的形态特征或各个坡⾯因⼦进⾏定量化描述,完成求导的数学模型,在此基础上,建⽴其以DEM为基本信息源进⾏提取的技术路线,并通过软件实现形成⼀套易于计算机操作的⽅法。
(2)确定坡⾯因⼦提取的算法基础● DEM格⽹数据的空间⽮量表达(如图7.1)图7.1 DEM格⽹数据的空间⽮量模型●基于空间⽮量模型的差分计算算法主要有数值分析⽅法、局部曲⾯拟合算法、空间⽮量法、快速傅⽴叶变换等。
其中数值分析⽅法包含有简单差分算法、⼆阶差分、三阶差分(带权或不带权)和Frame差分;局部曲⾯拟合⼜有线性回归平⾯、⼆次曲⾯和不完全四次曲⾯(据刘学军,2002)。
测绘技术中的地形因子计算方法地形因子是指地形特征对于某一过程或现象的影响程度。
在测绘技术中,地形因子的计算是一项重要的工作。
它可以用于土地利用规划、环境保护、灾害风险评估等领域。
本文将介绍几种常见的地形因子计算方法。
一、高程因子高程因子是地形因子中最常见且最重要的一个。
它用来描述地表高程对于水分分布、土地利用和植被分布的影响程度。
高程因子的计算方法有多种,其中一种常用的是基于等高线的方法。
这种方法首先需要获取地形图或高程数据,然后根据等高线的间距将地块划分成多个等高线间距相同的小区域。
接下来,通过计算每个小区域内的坡度和坡向,可以得到地块的高程因子。
具体的计算公式如下:高程因子 = (坡度 + 坡向)/2二、坡度因子坡度因子描述了地表坡度对于水分自流、侵蚀和土壤侵蚀的影响程度。
坡度因子的计算同样可以利用等高线数据。
首先,将地块划分成多个等高线间距相同的小区域,然后计算每个小区域内的坡度。
坡度的计算方法有多种,其中一种简单且常用的方法是利用两个相邻等高线之间的高差和两个等高线之间的距离计算坡度。
具体的计算公式如下:坡度 = 高差 / 距离同样,通过计算每个小区域的坡度,可以得到地块的坡度因子。
三、曲率因子曲率因子描述了地表曲率对于水流方向的影响程度。
它可以用于地形阴阳坡划分、水流路径确定等应用。
曲率因子的计算方法也可以利用等高线数据。
通过计算每个小区域内的凹曲率和凸曲率,可以得到地块的曲率因子。
具体的计算公式如下:凹曲率 = 2 * H / (X^2 + Y^2)凸曲率 = 2 * H / (X^2 + Y^2)其中,H为地块的高程,X和Y为地块的坐标。
四、可见性因子可见性因子描述了地形对于视线可见性的影响程度。
它可以用于风景规划、电磁波传播和战术作战等领域。
可见性因子的计算方法较为复杂,一种常用的方法是利用地块的高程数据和方位角数据计算地块之间的互相可见性。
具体计算方法可参考光学几何的原理,将地块之间的可见性进行数学建模和计算。
DEM地形因子提取DEM(Digital Elevation Model)是指数字高程模型,通过将地表高程数据进行数字化处理,构建出来的地形数据模型。
DEM地形因子的提取是对DEM数据进行分析和处理,从中提取出一系列反映地形特征的参数或指标,用于地貌研究、水文模拟、地质勘探等领域。
1.高程因子:高程是指地表其中一点与一个确定的基准面的垂直距离。
高程因子主要是用来表示地形的海拔高度,通常以米为单位。
高程可以通过全球定位系统(GPS)或激光雷达等遥感技术获取,也可以通过实地测量获得。
2.坡度因子:坡度是指地表上两点之间的垂直距离和水平距离之比。
坡度因子可以用来衡量地表的陡峭程度,是地形分析和水文模拟中常用的指标。
坡度的计算方法有很多种,最简单的方法是使用两点之间的高差和水平距离进行计算。
3.坡向因子:坡向是指地表上其中一点相对于水平面的方向。
坡向因子可以表达地表的朝向特征,具有重要的地貌学意义。
坡向的计算方法有很多种,常用的方法是使用坡度和坡向角度进行计算。
4.流域面积因子:流域面积是指其中一点上游汇入该点的所有河流流域面积之和。
流域面积因子主要是用来描述河流的排水系统,是水文模拟和洪水预测中常用的指标。
流域面积可以通过DEM数据进行计算,常用的方法是根据流域边界进行面积统计。
5.曲率因子:曲率是指地表在其中一点的曲率半径。
曲率因子主要是用来描述地表的起伏变化,对地形研究和土地利用规划有很大的意义。
曲率的计算方法有很多种,最常用的方法是使用高程数据进行计算。
6.等高线密度因子:等高线密度是指在一定范围内等高线的数量和长度。
等高线密度因子可以用来反映地形的起伏程度和地貌类型。
等高线密度的计算方法是将DEM数据转换为等高线数据,然后统计等高线的数量和长度。
除了以上提到的几个常见的DEM地形因子,还有很多其他的因子可以从DEM数据中提取出来,如凸性、凹性、坡谷密度、地形湿度等。
这些地形因子的提取方法都有一定的理论基础和计算流程,需要根据具体应用进行选择和计算。
论文 DEM地形因子及其应用DEM地形因子及其应用???江帆朱长青李小荣信息工程大学测绘学院郑州 450052 ?? 江西省景德镇陶瓷学院景德镇 333000摘要:地形因子能表示地形表面的基本特征~但很难用一种地形因子也很难准确具体地表达地形的特征。
为此~可将各种地形因子综合考虑~在一定程度上来刻画地形表面的起伏变化~具有较好的效果。
因此地形因子在研究地形变化时具有重要的应用价值。
关键字:微观地形因子宏观地形因子相关地形因子1. 引言地形表面是一个极不规则的曲面,DEM是地形的一个数学模型,从这个意义上讲,可将[1]DEM看作一个或多个函数的和。
实际上许多地形因子就是从这些函数中推导出来的。
如果对函数求一阶导数并进行组合,则可得到一系列的因子值如坡度、坡向、变差系数、变异系数等的函数;如果求二阶导数并进行组合则可得到坡度变化率、坡向变化率、曲率、凸凹系数等的函数。
从理论上说,还可以继续求三阶、四阶等更高阶的导数直到无穷阶以派生更多的地形因子。
但在实际应用中,对DEM进行高于二阶的求导意义已经很小,至少到目前为止还没有探讨过高于二阶的应用价值。
上述地形因子也称为地貌因子。
用多种地表形态描述参数可以描述地表形态的一种或多种特征及其地形表面的复杂程度。
本文中将地形因子可以划分为三类:微观地形因子、宏观地形因子、相关地形因子,对其进行归纳总结,并对其应用进行阐述。
2. 微观因子空间信息的研究中,空间物体通常被抽象为点、线、面、体(曲面)等四大类,而除点以外的空间物体都具有形态特征。
地形表面是一个极不规则的曲面,在地学研究中我们经常用基本地形因子的各种地表形态描述参数来描述地表形态的一种或多种特征以及地形表面的复杂程度。
而微观因子包括表面积、体积、坡度、坡向、坡长、坡形、曲率等。
2.1. 表面积和体积空间曲面表面积的计算与空间曲面拟合的方法以及实际使用的数据结构(规则格网或者三角形不规则格网)有关。
对分块曲面拟合,曲面表面积由分块曲面片之和给出,因此问题的关键是要计算出曲面片的表面积。
附录A(规范性)林地落界属性因子及代码表A.1林地图斑(小班)属性数据结构表表A.1林地图斑(小班)属性数据结构表(续)表A.2地形因子代码表表A.3土壤类型代码表表A.4交通区位代码表交通区位一级二级三级四级五级代码12345注:林地交通区位划分标准由各地自行制定。
根据与森林经营单位的距离和交通运输条件,将县域内的林地交通区位由好至差划分为1、2、3、4、5五个等级。
表A.5地类划分及代码一级类二级类三级类名称代码名称代码名称代码林地03乔木林地0301乔木林地030100竹林地0302竹林地030200灌木林地0303国家特别规定灌木林地030301其他灌木林地030302其他林地0304疏林地030401未成林造林地030402苗圃地030403采伐迹地030404火烧迹地030405其他030406草地04湿地05耕地01园地02农业设施建设用地06居住用地07公共管理与公共服务用地08商业服务业用地09工矿用地10仓储用地11交通运输用地12公用设施用地13绿地与开敞空间用地14特殊用地15留白用地16陆地水域17其他土地23注1:各地类的定义和内涵见GB/T38590-2020和《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南(试行)》。
表A.6植被覆盖类型划分及代码植被覆盖类型代码一级二级三级乔木覆盖乔木林针叶林1111阔叶林1112针阔混交林1113疏林疏林1200红树林覆盖红树林红树林1120竹林覆盖竹林竹林1130灌木覆盖国家特别规定灌木林经济特灌林1311防护特灌林1312一般灌木林一般灌木林1321幼树覆盖乔木未成林乔木未成林1410灌木未成林灌木未成林1420草本覆盖草本植物草本植物2200注:各覆盖类型定义和内涵见《林草湿数据与第三次全国国土调查数据对接融合技术指南》。
表A.7权属代码表表A.8优势树种分类及代码表表A.8优势树种分类及代码表(续)表A.9起源代码表表A.10龄组代码表表A.11林种分类标准及代码表17表A.12森林类别划分标准及代码表森林类别等级代码公益林国家级11省级12其他13商品林重点21一般22表A.13公益林事权等级划分标准及代码表表A.15林地保护等级划分标准及代码表18表A.16林地质量等级代码表表A.17国土空间规划分区类型及代码一级规划分区二级规划分区代码生态保护区10生态控制区20农田保护区30城镇发展区城镇集中建设区41城镇弹性发展区42特别用途区43乡村发展区村庄建设区51一般农业区52林业发展区53牧业发展区54海洋发展区渔业用海区61交通运输用海区62工矿通信用海区63游憩用海区64特殊用海区65海洋预留区66矿产能源发展区70注:国土空间规划分区类型和含义见《市级国土空间总体规划编制指南(试行)》。
四川省冰雹分布与地形因子关系分析郑飒飒;杨佑洪;刘志;刘晓璐【摘要】利用四川省数字高程模型(DEM)和1970 2014年四川省143个气象站点45年冰雹资料,使用相关分析、逐步回归、数字地形分析和分区统计等方法,研究了四川省冰雹分布与地形高程、坡度、坡向、经纬度、地形起伏度及地形切割深度的关系.研究结果表明:四川省冰雹分布有明显的地理分布特征,地形高程、经度、地形起伏度及西北偏西坡向等地形因子是四川省冰雹分布的主要影响因子.建立冰雹与主要地形影响因子的回归方程,模拟四川省冰雹空间分布,结果显示模拟值与实际值分布趋势一致,但模拟数据整体偏小.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】7页(P1280-1286)【关键词】数字高程模型;冰雹分布;地形因子;GIS【作者】郑飒飒;杨佑洪;刘志;刘晓璐【作者单位】四川省人工影响天气办公室,成都610072;四川省高原与盆地暴雨旱涝灾害重点实验室,成都610072;四川省人工影响天气办公室,成都610072;四川省人工影响天气办公室,成都610072;四川省人工影响天气办公室,成都610072【正文语种】中文【中图分类】P458引言冰雹是强对流天气的一种,常常伴有雷暴、大风等灾害性天气。
四川省盛产烤烟、水果等农经作物,冰雹灾害对农经作物造成严重的损失,有时甚至危害到人的生命安全,能够掌握冰雹的分布规律,对于我省开展防雹减灾工作意义重大。
冰雹产生于对流强烈的积雨云,其形成过程由天气条件和环境条件共同决定,与地形特征有着密不可分的联系。
王瑾、刘黎平等[1]利用贵州省84个气象台站1961—2014年冰雹资料,根据气象站点所在1 km×1 km栅格内地形因子分类作为该站点的分类,分析了贵州省冰雹分布与地形因子关系,利用多重线性回归方法确定了贵州省冰雹风险区。
四川省位于青藏高原的东南侧,地势西高东低,地形结构复杂且梯度大,西部为川西高原和川西南山地,东部为四川盆地及盆缘山地,如此复杂多样的地形造就了四川省冰雹分布特点与其他地区的差异。