基于DEM的坡度坡向分析
坡度坡向分析方法
坡度(slope)是地面特定区域高度变化比率的量度。坡度的表示方法有百分比法、度数法、密位法和分数法四种,其中以百分比法和度数法较为常用。本文计算的为坡度百分比数据。如当角度为45度(弧度为π/4)时,高程增量等于水平增量,高程增量百分比为100%。
坡向(aspect)是指地形坡面的朝向。坡向用于识别出从每个像元到其相邻像元方向上值的变化率最大的下坡方向。坡向可以被视为坡度方向。坡向是一个角度,将按照顺时针方向进行测量,角度范围介于 0(正东)到 360(仍是正东)之间,即完整的圆。不具有下坡方向的平坦区域将赋值为-1(arcgis处理时为-1,其他可能为0)。
坡度、坡向计算一般采用拟合曲面法。拟合曲面一般采用二次曲面,即3×3的窗口,如下图所示。每个窗口的中心为一个高程点。图中的中心点e坡度和坡向计算过程如下。
参考链接:
[1]https://blog.csdn.net/zhouxuguang236/article/details/40017219
[2]https://blog.csdn.net/weixin_45561357/article/details/106677574
[3]https://www.cnblogs.com/gispathfinder/p/5790469.html
注意:DEM的空间坐标系一定要为投影坐标系。
ArcGIS坡度坡向分析
打开DEM数据
坡度分析
坡度结果
坡向分析
坡向结果
python-gdal坡度坡向分析
from osgeo import gdal
demfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers.tif"
# 获取DEM信息
infoDEM = gdal.Info(demfile)
# 计算坡度
slopfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers_gdal_Slope.tif"
slope = gdal.DEMProcessing(slopfile, demfile, "slope", format='GTiff', slopeFormat="percent", zeroForFlat=1, computeEdges=True)
# 计算坡向
aspectfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers_gdal_Aspect.tif"
b = gdal.DEMProcessing(aspectfile, demfile, "aspect", format='GTiff', trigonometric=0, zeroForFlat=1, computeEdges=True)
坡度结果
坡向结果
python坡度坡向分析
import gdal
import numpy as np
from scipy import ndimage as nd
from copy import deepcopy
demfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers.tif"
slopefile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers_python_Slope.tif"
#读取DEM数据
ds = gdal.Open(demfile)
cols = ds.RasterXSize
rows = ds.RasterYSize
geo = ds.GetGeoTransform()
proj = ds.GetProjection()
dem_data = ds.ReadAsArray()
data = deepcopy(dem_data).astype(np.float32)
band = ds.GetRasterBand(1)
nodata = band.GetNoDataValue()
data[data == nodata] = np.nan
# data[data<-999]=np.nan
mask = np.isnan(data)
# 将无效值或背景值临近像元填充
if np.sum(mask) > 0:
ind = nd.distance_transform_edt(mask, return_distances=False, return_indices=True)
data = data[tuple(ind)]
# 计算坡度
xsize = np.abs(geo[1])
ysize = np.abs(geo[5])
x = ((data[:-2, 2:] - data[:-2, :-2]) + 2 * (data[1:-1, 2:] - data[1:-1, :-2]) + (data[2:, 2:] - data[2:, :-2])) / (8 * xsize)
y = ((data[2:, :-2] - data[:-2, :-2]) + 2 * (data[2:, 1:-1] - data[:-2, 1:-1]) + (data[2:, 2:] - data[:-2, 2:])) / (8 * ysize)
s_data = np.full((rows, cols), -999, dtype=np.float32)
s_data[1:-1, 1:-1] = (np.arctan(np.sqrt((np.power(x, 2) + np.power(y, 2)))))
s_data[1:-1, 1:-1] = np.abs(np.tan(s_data[1:-1, 1:-1])) * 100
s_mask = s_data==-999
# 边缘填充
if np.sum(s_mask) > 0:
ind = nd.distance_transform_edt(s_mask, return_distances=False, return_indices=True)
s_data = s_data[tuple(ind)]
# 掩膜
s_data[dem_data==nodata] = -999
# 写出结果
driver = gdal.GetDriverByName("gtiff")
outds = driver.Create(slopefile, cols, rows, 1, gdal.GDT_Float32)
outds.SetGeoTransform(geo)
outds.SetProjection(proj)
outband = outds.GetRasterBand(1)
outband.WriteArray(s_data)
outband.SetNoDataValue(-999)
坡度结果
import gdal
import numpy as np
from scipy import ndimage as nd
from copy import deepcopy
demfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers.tif"
aspectfile = r"D:\微信公众号\坡度坡向\N40E117_Albers_python_Aspect.tif"
#读取DEM数据
ds = gdal.Open(demfile)
cols = ds.RasterXSize
rows = ds.RasterYSize
geo = ds.GetGeoTransform()
proj = ds.GetProjection()
dem_data = ds.ReadAsArray()
data = deepcopy(dem_data).astype(np.float32)
band = ds.GetRasterBand(1)
nodata = band.GetNoDataValue()
data[data == nodata] = np.nan
# data[data<-999]=np.nan
mask = np.isnan(data)
# 将无效值或背景值临近像元填充
if np.sum(mask) > 0:
ind = nd.distance_transform_edt(mask, return_distances=False, return_indices=True)
data = data[tuple(ind)]
# 计算坡向
xsize = np.abs(geo[1])
ysize = np.abs(geo[5])
x = ((data[:-2, 2:] - data[:-2, :-2]) + 2 * (data[1:-1, 2:] - data[1:-1, :-2]) + (data[2:, 2:] - data[2:, :-2])) / (8 * xsize)
y = ((data[2:, :-2] - data[:-2, :-2]) + 2 * (data[2:, 1:-1] - data[:-2, 1:-1]) + (data[2:, 2:] - data[:-2, 2:])) / (8 * ysize)
a_data = np.full((rows, cols), -999, dtype=np.float32)
a_data[1:-1, 1:-1] = np.arctan2(y, -1 * x) * 57.29578
a_data_ = deepcopy(a_data[1:-1, 1:-1])
a_data[1:-1, 1:-1][a_data_ < 0] = 90 - a_data[1:-1, 1:-1][a_data_ < 0]
a_data[1:-1, 1:-1][a_data_ >90] = 450 - a_data[1:-1, 1:-1][a_data_ > 90]
a_data[1:-1, 1:-1][(a_data_ >= 0) & (a_data_ <= 90)] = 90 - a_data[1:-1, 1:-1][(a_data_ >= 0) & (a_data_ <= 90)]
a_data[1:-1, 1:-1][(x==0.)& (y==0.)] = -1
a_data[1:-1, 1:-1][(x==0.)& (y>0.)] = 0
a_data[1:-1, 1:-1][(x==0.)& (y<0.)] = 180
a_data[1:-1, 1:-1][(x>0.)& (y==0.)] = 90
a_data[1:-1, 1:-1][(x<0.)& (y==0.)] = 270.
# 边缘填充
a_mask = a_data==-999
if np.sum(a_mask) > 0:
ind = nd.distance_transform_edt(a_mask, return_distances=False, return_indices=True)
a_data = a_data[tuple(ind)]
# 掩膜
a_data[dem_data==nodata] = -999
# 写出结果
driver = gdal.GetDriverByName("gtiff")
outds = driver.Create(aspectfile, cols, rows, 1, gdal.GDT_Float32)
outds.SetGeoTransform(geo)
outds.SetProjection(proj)
outband = outds.GetRasterBand(1)
outband.WriteArray(a_data)
outband.SetNoDataValue(-999)
坡向结果
测试数据:
链接:https://pan.baidu.com/s/1PODbTJn1JOqOA4qeaJq4Gg
提取码:l3fw
欢迎关注个人wx_gzh: 小Rser
基于DEM的坡度坡向分析的更多相关文章
- IDL 实现求算 DEM 坡度坡向
关于坡度坡向的定义,请Google之. 源码: IDL 源码PRO ASPECT_SLOPE,DEM,ASPECT = ASPECT,SLOPE=SLOPE,PIXELSIZE = PIXELSIZE ...
- 基于虎书实现LALR(1)分析并生成GLSL编译器前端代码(C#)
基于虎书实现LALR(1)分析并生成GLSL编译器前端代码(C#) 为了完美解析GLSL源码,获取其中的信息(都有哪些in/out/uniform等),我决定做个GLSL编译器的前端(以后简称编译器或 ...
- 实战录 | 基于openflow协议的抓包分析
<实战录>导语 云端卫士<实战录>栏目定期会向粉丝朋友们分享一些在开发运维中的经验和技巧,希望对于关注我们的朋友有所裨益.本期分享人为云端卫士安全SDN工程师宋飞虎,将带来基于 ...
- 基于byte[]的HTTP协议头分析代码
smark 专注于高并发网络和大型网站架规划设计,提供.NET平台下高吞吐的网络通讯应用技术咨询和支持 基于byte[]的HTTP协议头分析代码 最近需要为组件实现一个HTTP的扩展包,所以简单地实现 ...
- 语法设计——基于LL(1)文法的预测分析表法
实验二.语法设计--基于LL(1)文法的预测分析表法 一.实验目的 通过实验教学,加深学生对所学的关于编译的理论知识的理解,增强学生对所学知识的综合应用能力,并通过实践达到对所学的知识进行验证.通过对 ...
- 基于335X的UBOOT网口驱动分析
基于335X的UBOOT网口驱动分析 一.软硬件平台资料 1. 开发板:创龙AM3359核心板,网口采用RMII形式 2. UBOOT版本:U-Boot-2016.05,采用FDT和DM. 参考链 ...
- 苏宁基于Spark Streaming的实时日志分析系统实践 Spark Streaming 在数据平台日志解析功能的应用
https://mp.weixin.qq.com/s/KPTM02-ICt72_7ZdRZIHBA 苏宁基于Spark Streaming的实时日志分析系统实践 原创: AI+落地实践 AI前线 20 ...
- 分享一个基于小米 soar 的开源 sql 分析与优化的 WEB 图形化工具
soar-web 基于小米 soar 的开源 sql 分析与优化的 WEB 图形化工具,支持 soar 配置的添加.修改.复制,多配置切换,配置的导出.导入与导入功能. 环境需求 python3.xF ...
- 基于UML的毕业设计管理系统的分析与设计
基于UML的毕业设计管理系统的分析与设计 <本段与标题无关,自行略过 最近各种忙,天气不错,导师心情不错:“我们要写一个关于UML的专著”,一句话:“一个完整的系统贯穿整个UML的知识”:我:“ ...
随机推荐
- State Lattice Planner(状态栅格规划)
参考文献: Efficient constrained path planning via search in state lattices Differentially Constrained Mo ...
- jupyter notebook使用技巧
shift + tab 键可以查看对应源代码(注意:需要先将代码运行才能查看) Jupyter Notebook 的快捷键 Jupyter Notebook 有两种键盘输入模式:1.命令模式,键盘输入 ...
- 决策树算法2:(增益比率C4.5)
最重要的是第一个 改进1:信息增益率代替信息增益来选择属性 改进2:连续属性与分裂点 计算的是以候选点(划分点)划分的划分点的条件信息熵 改进三:缺失值处理 众数:概率值-缺失值将缺失值当作单独分类, ...
- 二十三、原理图和PCB交互式布局
上图 在原理图里面直接选择在PCB里面就可以移动了,大功告成
- chrome插件one-read开发1:准备
阅读我的博客文章:chrome插件one-read开发:准备 前言 为啥要做这个,因为我原本想用chrome做一个书签管理的东西,但是很久没有碰过chrome的插件开发了.所以先做一个简单的,来熟悉下 ...
- web.xml的作用及基本配置
web工程中的web.xml文件有什么作用呢?它是每个web.xml工程都必须的吗? 一个web中完全可以没有web.xml文件,也就是说,web.xml文件并不是web工程必须的.那什么时候需要,什 ...
- Linux_文件传输工具_FileZilla
什么是FileZilla? FileZilla是一个免费开源的FTP软件,分为客户端版本和服务器版本,具备所有的FTP软件功能.可控性.有条理的界面和管理多站点的简化方式使得Filezilla客户端版 ...
- Python入门-程序结构扩展
deque双端队列 #双端队列,就是生产消费者模式,依赖collections模块 from collections import deque def main(): info = deque((&q ...
- springdata jpa多表查询的方式
方式一:使用@Query注解方式查询主要有JPQL方式,也就是面向对象的方式,这种情况下查表其实查的是对象,字段是实体中的属性,该方式可以直接映射到实体,如下图. 使用jpql的方式模糊查询时候不能使 ...
- windows安装rabbitmq踩坑实录
最近学习springcloud消息总线需要用到rabbitmq,然后安装的时候踩了一些坑,记录如下: 首先安装rabbitmq之前需要先安装erlang,因为rabbitmq服务端使用erlang写的 ...