江西省地形因子(LS)分析

• 1.坡度计算
• 任意一点的坡度是指过该点的切平面与水 平地面的夹角，坡度表示了地面在该点的 倾斜程度。 • 基于DEM坡度提取通常在3*3的DEM栅格分 析窗口中，采用几何平面来拟合或差分计 算的方法进行。
• 操作步骤：
1）. 在ArcMap中，新建地图文档，加载生成的DEM 文件。
2）.点击Spatial Analyst工具条上的Spatial Analyst\Surface Analysi \Slope，打开 Slope对 话框，在Input surface窗口选择，在Output raster窗口输入输出文件的名称及储存路径
3）.得到江西省坡度图
• 2.洼池填平
• 操作步骤： 1）在ArcMap中，添加DEM图层。 2）打开ArcToolbox，在ArcToolbox列表框中点 击Spatial Analysis Tools\ Hydrology，双击Fill 工具，打开Fill操作的对话框。 3）从列表中选择要进行填充的DEM图层，确 定输出文件的名称及路径
• 主要因子包括：坡度、坡向、平面、水流 长度。大多数的地形因子由地形表面的方 向导数计算而成。它们可通过一个二阶差 分格式或者满足DEM的一个二元插值函数 z=f(x, y)计算获得，之后计算函数的导数。 或许，我们想先计算出DEM的低洼地，就 必须指出一个或多个规则来决定排水方向 和每个像元间的联系，以便计算水流长度 和上坡汇水区域。目标是能够利用计算出 的因子来描述形态测量学、汇水位置以及 山坡和组成流域通道的地表因子。
4）.得到洼池填平图
• 3.水流方向计算
• 操作步骤： • 1）打开Arctoolbox，在Arctoolbox列表框中 点击Spatial Analysis Tool\Hydrology，双击 Flow Direction，打开Flow Direction操作的对 话框。 • 2）在Input surface raster下拉列表框中选择 经过填充的DEM图层，Baidu NhomakorabeaOutput flow direction raster文本框中确定输出文件的名 称及路径，点击选中Force all edge cells to flow outward前的复选框
• 1）点击Spatial Analyst 工具条上的Spatial Analyst/ Raster Calculator,打开Raster Calculator对话框。
• 2）利用公式 LS Am (sin ) n 来计算地形 因子LS。其中，A是汇流累积量（FlowAcc）， β是坡度（slope，单位为角度），m=1.6， n=1.3。
3）.得到水流方向图
• 4.汇流累积量计算
• 通过汇流积累量可进行流域汇流分析，目 的是确定河流网络,进而在河流网络的基础 上确定流域边界即分水线。 • 操作步骤： • 1）打开Spatial Analyst Tools工具中的 Hydrology \Flow Accumulator
2）.得到江西省汇流累积量图
• 5.LS因子计算
• 在通用土壤流失方程中，地形因子(LS)综合 了坡度和坡长。坡度因子S是指在其他条件 相同的情况下任意坡度下的单位面积土壤 流失量与标准小区坡度下单位面积土壤流 失量之比。坡长因子L是指在其他条件相同 的情况下，任意坡长的单位面积土壤流失 量与标准坡长单位面积土壤流失量之比。 • 操作步骤：
• 得到地形因子（LS）图
参考文献
• 1. 《地理信息系统在流域生态水文过程模 拟研究中的应用》，夏佰成、胡金明、宋 新山，水土保持研究，2004，11 • 2. 《不受DEM 空间分辨率影响的地形指数 计算》，徐静,任立良,程媛华,袁飞，清华大 学学报(自然科学版)，2008年第48卷第6期
• 3. 《DEM在流域水文特征分析中的应用》， 顾用红、舒振文、张火青，2001年第四期 • 4. 《GIS环境下给予DEM的流域自动提取方 法》，高鑫磊,北京水务,2009年第2期
地091 李苇杭
• 自20世纪90年代以来，随着人们对全球环 境问题的日益关注和地理信息系统技术与 土壤侵蚀模型的结合，USLE(Universal Soil Loss Equation)被应用于区域尺度土壤侵蚀评 价和制图中。在这种应用中，最关键的环 节被认为是基于GIS实现区域尺度坡度坡长 (slope Length and slope Steepness, LS)因子专 题层的计算。
• 地形因子是为有效的研究与表达地貌形态 特征所设定的具有一定意义的参数或指标。 大多数的地形因子，如坡度、集水区、坡 向、平面，都可从任何一个像元与其周围 像元的三种高程数据中得到。我们通常区 分直接由DEM计算的主要因子、涉及主要 因子及其组成结合体获得的次要或复合因 子，它们能描述在全景中发生特定过程的 空间变化。