山脊线和山谷线的提取_怎样判断是山脊还是山谷

实验数据下载：https://pan.baidu.com/s/1jfTv5LXBDaabguJsPTFJEw 提取码：4g1b

Task 1:利用Ex1中的数据，练习提取不同位置的地形剖面线；

Task 2:利用Ex1中的数据，练习将DEM转化为TIN：

Task3:利用Ex1中的数据，练习进行可视分析：

Task4:利用Ex1中的数据，练习进行山脊、山谷线的提取：

实验数据下载：https://pan.baidu.com/s/1O8squ0BWJwNJSHh8oCnEvg 提取码：fwxm

首先设置分析环境，即加载分析模块、设置工作路径、设置单元大小及分析区域，并选择坐标系统。

点击【Geoprocessing】-【Environments】,在弹出的Environment Settings对话框中设置Output Coordinates和Processing Extent为Same as Layer “dem”。工作路径设置为默认路径。

Task 1:利用Ex1中的数据，练习提取不同位置的地形剖面线；

在菜单栏单击【Customize】-【Toolbars】-【3D Analyst】，在3D Analyst工具条中选择“插入线”。

在dem图中画线，如下图所示：

在3D Analyst工具中点击选择“剖面图”。

生成的上述所画线段的剖面图。

Task 2:利用Ex1中的数据，练习将DEM转化为TIN：

选择【3D Analyst Tools】-【Conversion】-【From Raster】-【Raster to TIN】，打开Raster to TIN对话框，选择dem图层，设置输出TIN路径和文件名，点击OK按钮，即可得到由dem转换的tin图层。

Task3:利用Ex1中的数据，练习进行可视分析：

1）通视分析

在菜单栏单击【Customize】-【Toolbars】-【3D Analyst】，在3D Analys工具条中单击“视现瞄准线工具”，打开视现瞄准线对话框，在地形表面上分别点击确定观测点和目标点位置。出现通视线，红色表示不可视，绿色表示可视。

3D Analys工具条

视现瞄准线对话框

通视线

2）视点分析

选择【3D Analyst Tools】-【Raster Surface】-【Curvature】，在打开的Curvature对话框中选择输入dem数据，点击OK按钮即可得到输出的栅格图层。

输出栅格

Task4:利用Ex1中的数据，练习进行山脊、山谷线的提取：

（一）基于DEM水文分析方法提取山脊线和山谷线的原理；

1. 1. 1. 提取正负地形
在arcmap中打开dem数据
在ArcToolbox中选择【Spatial Analyst Tools】-【Neighborhood】-【Focal Statistics】，在打开的Focal Statistics对话框中选择输入dem数据，利用领域分析方法以11*11的窗口计算平均值，计算结果命名为meandem。

Focal Statistics对话框

Meandem图层

点击【Spatial Analyst Tools】-【Map Algebra】-【Raster Calculator】，在打开的Raster Calculator对话框中对dem数据和meandem做减法运算。计算结果命名为xin。

Raster Calculator对话框

Xin图层

选择【Spatial Analyst Tools】-【Reclass】-【Reclassify】，对运算结果重分类。在弹出的Reclassify对话框中选择xin图层，分级界限为0,将大于0的区域属性值赋为1，小于0的区域赋值为0，命名为“zhengdixing”。另一次将小于0的区域属性值赋值为1，大于0的区域赋值为0，命名为“fudixing”。

Reclassify对话框

“zhengdixing”图层

Reclassify对话框

“fudixing”图层

1.山脊线的提取

（1）填充洼地。点击【Spatial Analyst Tools】-【Hydrlogy】-【Fill】，在打开的Fill对话框中选择输入dem数据，输出栅格数据文件名为Fill_dem。

Fill对话框

Fill_dem图层

（2）计算水流方向。选择【Spatial Analyst Tools】-【Hydrology】-【Flow Direction】，在打开的Flow Direction对话框中选择输入Fill_dem数据，输出栅格数据文件名为flowdirfill。

Flow Direction对话框

Flowdirfill图层

（3）计算汇流累积量。点击【Spatial Analyst Tools】-【Hydrology】-【Flow Accumulation】，在弹出的Flow Accumulation对话框中选择输入flowdirfill数据，输出栅格数据文件名为flowacc1。

Flow Accumulation对话框

Flowacc1对话框

（4）汇流累积量为零值的提取。打开【Spatial Analyst Tools】-【Map Algebra】-【Raster Calculator】,在打开的Raster Calculator对话框中输入公式：”flowacc1″ == 0，输出栅格数据文件名为facc0。

Raster Calculator对话框

facc0图层

（5）对facc0进行领域分析。点击【Spatial Analyst Tools】-【Neighborhood】-【Focal Statistics】，在打开的Focal Statistics对话框中选择输入facc0数据，输出栅格数据文件名为neiborfacc0。

Focal Statistics对话框

neiborfacc0图层

（6）打开【Spatial Analyst Tools】-【Surface】-【Contour】和【Spatial Analyst Tools】-【Surface】-【Hillshade】，分别生成dem的等值线图和晕渲图hillshade。

Contour对话框

Contour_dem图层

Hillshade对话框

HillSha_dem图层

（7）在neiborfacc0图层上右键选择属性，进行重新分级，分为2级，这时不断调整分级临界点，并以等值线图和晕渲图作为辅助判断，属性值越接近1的栅格越有可能是山脊线的位置，最终确定的分界阈值为0.5541。

Layer Properties对话框

重分级后的neiborfacc0图层

（8）将进行过二值化的neiborfacc0进行重分类为Reclass_neiborfacc0，将属性值接近1的那一类的属性值赋值为1，其余赋值为0。

Reclassify对话框

Reclass_neiborfacc0图层

（9）打开栅格计算器，输入命令: “Reclass_neiborfacc0” * “zhengdixing”，以消除那些存在于负地形区域中的错误的山脊线。输出栅格数据文件名为：shanjixiannoworry。

栅格计算器对话框

Shanjixiannoworry图层

（10）对shanjixiannoworry图层重分类，所有属性不为1的栅格属性赋值NO DATA，这样就得到了山脊线。

Reclassify对话框

山脊线图（绿色区域为山脊线）

2.山谷线的提取

打开栅格计算器，输入公式：Abs(“dem”-2000);得到与dem地形完全相反的反地形数据。剩下提取山谷线的步骤就和提取山脊线完全相同。计算过程中的数据名称分别为：水流方向数据flowdirfan，汇流累积量数据flowacc2，零值汇流累积量nbfaccfan,对flowaccfan进行3*3领域分析求均值后的结果数据为flowacc0fan，并将其分级改为2级，分级阈值为0.65677。