ArcGIS提取山脊谷川鞍点：实战教程与地形指标应用

本章节主要围绕ArcGIS中的三维分析技术，特别是针对地形分析进行详细介绍。汤国安老师的教材提供了具体的实习材料，旨在通过实例与练习帮助读者深入理解三维空间分析在GIS软件中的应用。地形指标如坡度变率、坡向变率、地形起伏度和地面粗糙度等是基础的自然地理要素，对于土地利用、水土流失研究以及城市规划等领域具有重要意义。 在实验中，学生将使用某区域的5米分辨率栅格DEM数据作为工作基础。首先，实验目标是让读者掌握如何利用ArcGIS提取这些基本地形指标，包括理解其概念和实际应用价值，并能熟练操作软件进行具体步骤。具体步骤如下： 1. 坡度变率：坡度变率反映了地表高程变化的二阶导数，是通过对原始坡度值进行再次计算得出的。首先，用户需激活DEM主题，选择SurfaceAnalysis下的Slope命令获取原始坡度图，然后对这个主题再次进行坡度分析，得到坡度变率图。 2. 坡向变率：这是在提取坡向的基础上，进一步计算坡向变化的速率，即坡向之坡度。同样，先提取坡向，然后对坡向图进行类似处理，得到坡向变率图。 3. 地形起伏度：表示地形的不平坦程度，它是通过计算地形特征点之间的高度差来确定的，有助于评估地貌的复杂性。 4. 地面粗糙度：衡量地表表面的微观不规则性，是影响风速、水文循环等自然过程的重要参数，可以通过ArcGIS的特定算法计算得出。 整个实验过程不仅锻炼了学生的数据分析技能，还加深了他们对地理信息系统在三维空间分析中的应用理解。通过实践，学生能够将理论知识转化为实际操作能力，这对于GIS专业人员来说是一项必备的技能。