柵格圖像的曲率

翻譯/搬運(yùn)自:
Raster Curvature
Understanding Curvature Rasters
曲率函數(shù)

Aileen Buckley解釋道,柵格圖像的曲率,可以用來(lái)增強(qiáng)ArcMap中地形曲面的表示,通過(guò)將柵格曲率圖層和陰影圖層疊加可以增強(qiáng)地形圖顯示的可視化效果,當(dāng)然不僅如此。

一點(diǎn)處的表面曲率是由表面與具有穿過(guò)該點(diǎn)的特定方向的平面的交點(diǎn)形成的線(xiàn)的曲率。 曲率的值是曲線(xiàn)半徑的倒數(shù):半徑越大,曲率值越?。ㄆ骄徢€(xiàn)具有小曲率,而緊曲線(xiàn)具有大曲率值)。 曲率的單位是每線(xiàn)性單位的弧度(圖像空間參考單元)。
由于曲率的值通常較小,因此ET曲面(等值高程曲面)的曲率函數(shù)的結(jié)果是實(shí)際曲率乘以100。因此,曲率的值可以描述為沿著一百個(gè)線(xiàn)性單位行進(jìn)所導(dǎo)致的方向變化。
曲率的符號(hào)由不同的作者定義(正負(fù)相反)。 為了與ArcGIS保持一致,ET Surface的功能將符號(hào)指定為ArcGIS的相應(yīng)功能。 如果要更改符號(hào),可以使用柵格計(jì)算器將結(jié)果乘以-1。
ET曲面函數(shù)利用Zevenbergen和Thorne設(shè)計(jì)的相鄰網(wǎng)格計(jì)算柵格數(shù)據(jù)集的每個(gè)單元的曲率。
平面曲率(Plan Curvature)是平面上的曲率。其垂直于最大坡度的方向。它也可以描述為通過(guò)特定單元格的假想等高線(xiàn)的曲率。對(duì)于凹輪廓的單元,平面曲率為正;對(duì)于凸輪廓的單元,平面曲率為負(fù)。平面曲率可以用來(lái)區(qū)分山脊和山谷。

平面曲率

平面曲率的正和負(fù),影響表面流動(dòng)的收斂和發(fā)散

剖面曲率(Profile Curvature)是曲面在最陡斜坡方向上的曲率(在流線(xiàn)的垂直平面中)。 剖面曲率影響排水表面的水流速并影響侵蝕和沉積。 在具有凸輪廓(負(fù)曲率)的位置處,侵蝕將占優(yōu)勢(shì)并且在凹(正曲率)的位置處沉積。

剖面曲率

剖面曲率值為負(fù) (A) 說(shuō)明該像元的表面向上凸,流速將減小。剖面曲率為正 (B) 說(shuō)明表面開(kāi)口朝上凹入,流速將加大。值為零說(shuō)明表面為線(xiàn)性 (C)。
剖面曲率的正和負(fù),會(huì)影響表面流動(dòng)的加速和減速

一般曲率(General Curvature,也稱(chēng)為總曲率,Total Curvature)是曲面本身的曲率(不是曲面與平面相交形成的直線(xiàn)的曲率)。一般的曲率可以是正的或凸的(表示峰值),負(fù)的或凹的(表示谷)或零(表示平面或鞍座)。
第二篇博客中將其稱(chēng)為曲率組合(Combinations of Curvature)。坡度影響下坡的整體移動(dòng)速度。坡向定義了流動(dòng)的方向。剖面曲率影響流動(dòng)的加速和減速,即影響地形中的侵蝕和沉積。平面曲率影響流動(dòng)的收斂和發(fā)散。將平面曲率和剖面曲率結(jié)合起來(lái)考慮,可以讓我們更準(zhǔn)確地理解地形表面上的流動(dòng)。

總曲率

在下面的圖表中,列顯示平面曲線(xiàn),行顯示剖面曲線(xiàn)。平面列從左到右分別為正、負(fù)和 0。剖面曲線(xiàn)從上到下分別為負(fù)、正和 0。
總曲率和表面流動(dòng)的關(guān)系


END。

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