数字地形分析1

数字地形上复习题数字地形，也被称为数字地图，是一种用数字数据表示地面形状和地物属性的方法。

它在地理信息系统（GIS）和地形分析中被广泛应用。

数字地形包含了高程数据、坡度、坡向、流向等地理属性。

在本文中，我们将提供一系列数字地形复习题，以帮助您复习数字地形的相关概念和技术。

题目一：高程数据的表示方法1. 解释什么是高程数据。

2. 高程数据有哪些常见的表示方法？请简要描述每种方法的优缺点。

3. 数字高程模型（DEM）是一种常见的高程数据表示方法，请解释DEM的原理和应用。

题目二：地形参数的计算1. 什么是坡度和坡向？请分别给出它们的计算公式。

2. 解释地形指数（TI）和综合地形指数（STI）分别是如何计算的，并描述它们的应用。

3. 什么是流向？请简要解释流向的计算方法。

题目三：地面分析和地形表达1. 解释什么是地形分析。

2. 请列举并解释地形分析的常见应用。

3. 什么是地形表达？请简要描述几种地形表达方法。

题目四：数字地形的数据预处理1. 数字地形数据的预处理过程包括哪些方面？请简要描述每个步骤的作用。

2. 请解释数字地形数据的平滑处理方法，并描述它的优缺点。

3. 什么是数据融合？请简要解释数据融合的意义和常用的方法。

题目五：数字地形建模和应用1. 请解释数字地形建模的概念和目的。

2. 数字地形模型可以应用于哪些领域？请列举并简要描述几个常见的应用领域。

3. 数字地形模型中的三维可视化有哪些方法？请简要描述每种方法的原理和应用。

题目六：数字地形分析的工具和软件1. 数字地形分析中常用的工具有哪些？请列举并简要描述几种工具的功能。

2. 请解释地理信息系统（GIS）在数字地形分析中的作用。

3. 数字地形分析中常用的软件有哪些？请列举并简要描述几种软件的特点和应用领域。

总结：数字地形是地理信息系统和地形分析中的重要概念。

通过本文提供的数字地形复习题，您可以回顾数字地形的相关概念、数据表示方法、地形参数计算、地形分析和建模等各个方面的知识。

【ArcGIS空间分析】数字地形分析⽂章⽬录数字地形分析原理基于ArcGIS的数字地形分析操作DEM的建⽴1 栅格表⾯的创建2 TIN的创建3 等⾼线的创建4 Terrain（地形数据集）的建⽴基本因⼦分析1 坡度（栅格表⾯与TIN表⾯的坡度不同）2 坡向（栅格表⾯与TIN表⾯的坡向不同）3 剖⾯曲率和平⾯曲率3 坡度变率（SOS）4 坡向变率（SOA）5 地形起伏度6 地表切割深度7 地表粗糙度8 ⾼程变异系数⽔⽂分析1 ⽆洼地DEM⽣成2 汇流累积量计算3 ⽔流长度计算4 河⽹提取5 流域的分割地形特征分析1 ⼭顶点2 ⼭脊线⼭⾕线2 鞍部点3 径流节点4 沟沿线可视性分析天际线天际线图天际线障碍构造通视线通视性数字地形分析原理1、数字地形分析–DEM2、DEM的建⽴3、数字地形分析–基本因⼦分析4、地形特征分析5、流域分析（⽔⽂分析）6、可视性分析7、DEM数字地形分析研究与应⽤进展基于ArcGIS的数字地形分析操作地形提取⽅法反地形max-dem&Abs(dem-2000)正负地形dem-mean正地形zhengfu>0负地形zhengfu<0因⼦提取⽅法坡度表⾯分析>坡度坡向表⾯分析>坡向表⾯分析>曲率平⾯曲率表⾯分析>曲率坡度变率坡度>坡度坡向变率坡向>坡度【（（SOA1+SOA2）-Abs（SOA1-SOA2））/ 2】地形起伏度max-min地表切割深度mean-min地表粗糙度1/cos(slope*3.14159/180)⾼程变异系数std/mean地形特征提取⽅法⼭顶点max-dem==0⼭脊线zhengfu>0&SOA>70 / flowacc0_neibor_rec*zhengdixing（重分类）⼭⾕线zhengfu<0&SOA>70 / flowaccfan0_neibor_rec*fudixing（重分类）鞍部点(flowac0*flowaccfan0)*zhengdixing（重分类）径流节点slope(streamnet_raster)>0（栅格转⽮量中点）(dem - dem_smooth)>0（栅格转⽮量、⾯转线）DEM的建⽴1 栅格表⾯的创建（1）由点创建栅格表⾯（插值）插值⼯具：点要素图层反距离权重插值法点要素插值结果栅格表⾯（2）地形转栅格插值2 TIN的创建可以⽤点、线和多边形要素作为创建TIN的数据源由⽮量数据创建TIN由栅格数据创建TIN由TIN创建栅格原始dem3 等⾼线的创建间距：200间距：10004 Terrain（地形数据集）的建⽴terrain数据集是⼀种多分辨率的基于TIN的表⾯数据结构，它是基于作为要素存储在地理数据库中的测量值构建⽽成的。

使用数字高程模型进行地形分析的步骤和技巧使用数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）进行地形分析可以帮助我们更深入地了解地球表面的形态和特征。

在这个过程中，我们需要遵循一系列的步骤和技巧，以确保我们能够获得准确和可靠的分析结果。

首先，进行地形分析的第一步是获取合适的DEM数据。

DEM数据可以从多个渠道获取，包括地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）数据提供机构、地方政府和学术机构等。

我们可以根据自己的需求选择合适的DEM数据集，确保数据的分辨率和精度能够满足我们的要求。

在获得DEM数据后，我们需要对数据进行预处理，以便使其更适合用于地形分析。

这包括数据的清理和修复，以去除潜在的错误或缺失值。

同时，我们还可以对DEM数据进行滤波平滑以去除噪声，并进行坡度校正，以便更准确地表示地形特征。

一旦我们获得了处理后的DEM数据，我们就可以开始进行地形分析了。

其中最常见的一项分析是计算地形坡度。

坡度是地形表面上某一点的下降速率，通常以百分比或度数表示。

我们可以使用坡度计算公式来计算不同地点的坡度，并根据坡度值的分布来理解地形的陡峭程度和地形特征。

另外，地形坡向是另一个重要的地形分析指标。

它指示了地表的方向，即水流的路径。

为了计算地形坡向，我们可以使用计算水流路径的算法，如D8流向算法或D-inf流向算法。

通过分析地形坡向，我们可以更好地了解地表水流的分布和汇集情况。

此外，地形曲率也是一个常见的地形分析指标。

地形曲率表示地表曲线在某一点的曲率程度，可以帮助我们理解地形特征的起伏和起伏的连续性。

为了计算地形曲率，我们可以使用基于邻域统计的计算方法，例如偏导数方法或滑动窗口方法。

通过分析地形曲率，我们可以更好地理解地形的起伏和地貌特征。

除了这些常见的地形分析指标之外，我们还可以根据自己的需求选择其他合适的地形分析方法和技术。

例如，我们可以使用地形剖面来展示地形剖面线上的高程变化情况，或者使用地形阴影来模拟地表在不同光照条件下的阴影效果。

如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是通过对地球表面进行测量和数据处理而生成的三维地形模型。

它提供了地形地貌的详细描述，为地质学、地理学、城市规划等学科的研究和实践提供了重要且丰富的数据来源。

本文将介绍如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化。

一、数字高程模型的获取与处理数字高程模型可以通过多种方法获取，包括激光雷达测量、航空测绘、卫星遥感等技术手段。

获取到的原始DEM数据需要进行处理和加工，以便更好地应用于地形分析和可视化。

常见的DEM处理方法包括数据插值、滤波、剖面分析等。

1.数据插值数据插值是将不连续的离散高程数据拟合成连续的地形表面。

常用的插值方法有反距离加权插值（IDW）、克里金插值等。

插值结果将提供高程数据的连续性和平滑度，为地形分析提供了基础。

2.滤波滤波是用来去除DEM数据中的噪声和异常值，以提高地形数据的准确性和可靠性。

常用的滤波方法有中值滤波、高斯滤波等。

滤波后的DEM数据更加真实和可靠，减少了误差和不确定性。

3.剖面分析剖面分析是通过选择不同的地理剖面线，提取DEM数据的高程数值，以便更好地了解地形地貌的特征和变化趋势。

剖面分析可以帮助我们理解地质构造、水文河流等地理现象，提供更深入的地形信息。

二、地形分析与可视化方法使用数字高程模型进行地形分析和可视化的方法有很多，以下将介绍几种常见的方法。

1.坡度与坡向分析坡度与坡向分析可以帮助我们了解地表的倾斜程度和朝向。

通过计算每个像元（栅格单元）的坡度和坡向数值，可以构建坡度和坡向分布图，进而分析地形地貌的起伏和走向。

这对于地质勘探、土地利用规划等方面具有重要意义。

2.流域分析与水系提取流域分析是指根据数字高程模型的数据，确定地表上的集水区和河流网络。

通过提取DEM中的河流网络，可以了解地表水文过程的分布与特征。

流域分析对于洪水预警、水资源管理等方面具有重要意义。

数字地形分析1第一章数字地面模型概述1.概念解析：数字高程模型、数字地面模型、4D产品数字地面模型是描述地面诸特征空间分布的有序数值阵列。

在最通常的情况下所记的地面特征是高程Z，它的空间分布由X，Y水平坐标系统来描述，也可用经纬度来描述海拔H的分布。

上述高程或海拔分布的数字地面模型又称为数字高程模型，以区别于描述其他地面特性的数字地面模型。

数字地面模型可以是每三个三维坐标值为一元组的散点结构，也可以是由多项式或傅里叶级数确定的曲面方程，特别值得注意的是：数字地面模型可以包括除等高线以外的诸如地价，土地权属，土壤类型，岩层深度以及土地利用等其他地面特性信息的数字数据基础地理信息数字产品(或称数字测绘产品)的四种基本模式（4D 产品）2.古往今来，人类一直在寻求如何描述周围及其大区域范围的地形地貌形态及其地表现象的有效表达方式，它们分别是？绘图方式地图与地形图实物模型摄影术遥感技术数字地形表达3.地图上表示地貌的具体要求是什么？便于确定地面上任意一个地面点的高程便于判断地面的坡向，坡度和量测其坡度便于清楚地识别各种地貌的类型、形态特征、分布规律和相互关系，量测其面积和体积4.地形图的立体表示有哪几种表现手段？写景法地貌晕滃法地貌晕渲法分层设色法5.数字地形表达的方式可分两大类：数学描述和图像描述。

使用傅立叶级数和多项式来描述地形是常用的数学描述方式。

规则格网、不规则格网、等高线、剖面图等是图像描述的常用方式6.数字高程模型、数字地貌模型与数字地面模型之间的关系，看图说明。

数字高程模型派生出数字地貌模型，数字地貌模型纳入数字地面模型而数字地面模型包括数字地貌模型和非地貌地面特性的数字地面模型7.数字地面模型描述地表的优点容易以多种形式显示地形信息。

地形数据经过计算机处理后，产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图精度不会损失容易实现自动化、实时化8.基础地理信息数字产品(或称数字测绘产品)的四种基本模式（4D产品）。