GIS地形地貌特征提取与分析实战教程：以浙江省丽水市DEM数据为例

GIS地形地貌特征提取与分析实战教程：以浙江省丽水市DEM数据为例

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_52460096/article/details/144564149

本文将详细介绍如何使用GIS软件（ArcGIS）对DEM数据进行地形地貌特征提取与分析。以浙江省丽水市为例，通过具体步骤和工具使用方法，展示如何进行等高线提取、坡度分析、曲率计算、径流强度指数计算、地形湿度指数计算等。此外，还将介绍如何将栅格数据转换为点数据并进行多值提取。

数据准备

DEM数据

• 来源：地理空间数据云（https://www.gscloud.cn/#page1）
• 格式：.tif
• 注意事项：下载的为.img格式，需要在ArcGIS中建立金字塔

行政区域数据

• 来源：国家地理信息公共服务平台（天地图）
• 格式：GeoJSON
• 转换工具：推荐使用Mapshaper或MapJS进行GeoJSON与ShapeFile的相互转换

数据处理步骤

（1）镶嵌至新栅格

将丽水市分幅的DEM数据镶嵌至整幅。注意像素类型和取值范围，确保包含原始取值范围。

（2）按掩膜提取

使用行政区域数据作为掩膜，提取丽水市范围内的DEM数据。

地形特征提取

等高线提取

采用【等值线】工具，结合DEM数据进行等值线分析。

山体阴影

这个分析结果对地形地貌特征提取帮助不大。

坡度

使用【坡度】工具进行分析。

剖面曲率

根据坡度计算剖面曲率，输入是坡度数据。

平面曲率

根据坡向计算平面曲率，输入是坡向数据。

地形起伏度

采用【焦点统计】，计算DEM数据，11×11窗口内的最大值和最小值，然后计算最大值与最小值之差。

局部最大高程计算：

局部最小高程计算：

地形粗糙度

采用【栅格计算器】，对坡度进行弧度制转换：

1/Cos("坡度.tif"*3.1415926/180)

径流强度指数（SPI）计算

SPI值越高，表明径流集中可能导致土壤侵蚀。计算公式为：

SPI=ln[SCA * Tan(slope)]

其中，SCA和slope意义与上述相同。计算步骤如下：

1. 填洼处理
2. 计算流向
3. 计算流量
4. 计算SCA
5. 计算SPI

地形湿度指数（TWI）计算

TWI是区域地形对径流流向和蓄积影响的物理指标。计算公式为：

TWI=ln[SCA / Tan(slope)]

其中，SCA代表单位面积的汇流量，slope代表坡度（以度为单位）。

多值提取到点

栅格转点

将栅格数据转换为点数据，获取点要素。

多值提取

将多个栅格数据的值提取到点数据中。

表转Excel

将属性表导出为Excel表格，便于进一步分析。

总结

通过以上步骤，可以完成对DEM数据的地形地貌特征提取与分析。虽然本文详细介绍了具体的操作步骤和工具使用方法，但其中一些细节可能仍需进一步优化和完善。希望本文能为GIS领域的学习者和从业者提供有价值的参考。