ฉันดาวน์โหลด SRTM GDEM (ความละเอียดประมาณ 90 กม.)

ฉันใช้ ArcGIS 10

ฉันได้ลองใช้ตัววิเคราะห์เชิงพื้นที่เพื่อคำนวณหาความชัน

อย่างไรก็ตามฉันไม่สามารถคำนวณความชันได้

ค่าเอาต์พุตมีเพียงสองช่วงที่ 0 และ 0.1-90

ฉันไม่แน่ใจจริงๆว่าปัญหาคืออะไร

นี้ดูเหมือนว่าสถานที่ที่ดีที่จะอธิบายง่ายรวดเร็วและมากขึ้นกว่าวิธีที่ถูกต้องเหมาะสมไปยังเนินเขาคำนวณหา DEM

หลักการ

พึงระลึกว่าความลาดชันของพื้นผิว ณ จุดหนึ่งนั้นเป็นอัตราส่วนที่ใหญ่ที่สุดของ "การเพิ่มขึ้น" ถึง "การวิ่ง" ที่พบได้ในตลับลูกปืนที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากจุดนั้น ปัญหาคือเมื่อการฉายมีการบิดเบือนระดับค่าของ "การทำงาน" จะถูกคำนวณอย่างไม่ถูกต้อง ยิ่งแย่ไปกว่านั้นเมื่อความผิดเพี้ยนของเครื่องชั่งแตกต่างกันไปตามตลับลูกปืน - ซึ่งเป็นกรณีของการคาดการณ์ทั้งหมดที่ไม่เป็นไปตามที่คาดการณ์ไว้ - ความลาดชันของตลับลูกปืนจะแตกต่างกันอย่างไร การคำนวณมุมมอง)

เราสามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยใช้การฉายตามมาตราส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าการบิดเบือนขนาดไม่แตกต่างกับตลับลูกปืนและจากนั้นทำการแก้ไขการประมาณความชันเพื่อพิจารณาการบิดเบือนขนาด (ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละจุดในแผนที่) เคล็ดลับคือการใช้การฉายภาพทั่วโลกที่ช่วยให้การแสดงออกที่เรียบง่ายสำหรับการบิดเบือนขนาดของมัน

เงื้อม Mercator เหมาะกับใบเรียกเก็บเงิน: สมมติว่าสเกลนั้นถูกต้องที่เส้นศูนย์สูตรการบิดเบือนนั้นเท่ากับเซแคนต์ของละติจูด นั่นคือระยะทางบนแผนที่ดูเหมือนจะถูกคูณด้วยเส้นตัดวงกลม สิ่งนี้ทำให้การคำนวณความชันใด ๆ เพื่อคำนวณการเพิ่มขึ้นของ: (วินาที (f) * รัน) (ซึ่งเป็นอัตราส่วน) โดยที่fคือละติจูด ในการแก้ไขปัญหานี้เราจำเป็นต้องคูณลาดที่คำนวณเป็นวินาที (f) หรือแบ่งเท่ากันโดย cos (f) นี่ให้สูตรง่ายๆกับเรา:

คำนวณความชัน (ตามที่เพิ่มขึ้น: วิ่งหรือเปอร์เซ็นต์) โดยใช้เส้นโครงของ Mercator แล้วหารผลลัพธ์ด้วยโคไซน์ของละติจูด

ขั้นตอนการทำงาน

เมื่อต้องการทำเช่นนี้กับกริดที่กำหนดเป็นองศาทศนิยม (เช่น SRTM DEM) ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

1. สร้างกริดละติจูด (นี่เป็นเพียงตารางพิกัด y)

2. คำนวณโคไซน์ของมัน

3. ทำโครงงานทั้ง DEM และโคไซน์ของละติจูดโดยใช้การฉาย Mercator ซึ่งสเกลเป็นจริงที่ Equator

4. หากจำเป็นให้แปลงหน่วยระดับความสูงเพื่อให้สอดคล้องกับหน่วยของพิกัดที่คาดการณ์ไว้ (โดยปกติคือเมตร)

5. คำนวณความชันของ DEM ที่คาดการณ์ไว้ไม่ว่าจะเป็นความชันบริสุทธิ์หรือเปอร์เซ็นต์ ( ไม่ใช่มุม)

6. หารความชันนี้ด้วยตารางโคไซน์ (ละติจูด) ที่คาดการณ์

7. หากต้องการให้ปฏิเสธตารางลาดชันไปยังระบบพิกัดอื่น ๆ เพื่อทำการวิเคราะห์หรือทำแผนที่เพิ่มเติม

ข้อผิดพลาดในการคำนวณความชันจะสูงถึง 0.3% (เนื่องจากขั้นตอนนี้ใช้แบบจำลองดินทรงกลมแทนที่จะเป็นรูปวงรีรูปไข่ซึ่งแบนราบลง 0.3%) ข้อผิดพลาดนั้นมีขนาดเล็กกว่าข้อผิดพลาดอื่น ๆ ที่เข้าสู่การคำนวณความชันและอาจถูกละเลยได้

การคำนวณระดับโลกอย่างเต็มที่

การฉายภาพ Mercator ไม่สามารถจัดการกับทั้งสองขั้ว สำหรับการทำงานในพื้นที่ขั้วโลกให้พิจารณาใช้การประมาณภาพสเตริโอ Stereographic ด้วยขนาดจริงที่ขั้ว การบิดเบือนขนาดเท่ากับ 2 / (1 + sin (f)) ใช้นิพจน์นี้แทนวินาที (f) ในเวิร์กโฟลว์ โดยเฉพาะแทนการคำนวณกริด cosine (ละติจูด) คำนวณกริดที่มีค่าเป็น (1 + sin (ละติจูด)) / 2 ( แก้ไข : ใช้ - ระดับความสูงสำหรับขั้วโลกใต้ตามที่กล่าวไว้ในความคิดเห็น) จากนั้นดำเนินการตรงตามเดิม

สำหรับการแก้ปัญหาระดับโลกที่สมบูรณ์ลองพิจารณาแบ่งตารางภาคพื้นดินออกเป็นสามส่วน - หนึ่งรอบแต่ละขั้วและอีกหนึ่งรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตร - ทำการคำนวณความชันแยกต่างหากในแต่ละส่วนโดยใช้การฉายภาพที่เหมาะสม สถานที่ที่เหมาะสมในการแยกโลกอยู่ตามวงกลมของละติจูดที่ละติจูด 2 * ArcTan (1/3) ซึ่งประมาณ 37 องศาเนื่องจากในละติจูดเหล่านี้ปัจจัยการแก้ไข Mercator และ Stereographic จะเท่ากัน (มีค่าทั่วไป จาก 5/4) และมันจะดีเพื่อลดขนาดของการแก้ไขที่ทำ ในการตรวจสอบการคำนวณกริดควรอยู่ในข้อตกลงอย่างใกล้ชิดที่ทับซ้อนกัน (จำนวนเล็กน้อยของความไม่แน่นอนของจุดลอยตัวและความแตกต่างเนื่องจากการ resampling ของกริดที่ฉายควรเป็นแหล่งที่มาของความคลาดเคลื่อน)

อ้างอิง

จอห์นพีไนเดอร์, แผนที่ประมาณการ - คู่มือการทำงาน USGS Professional Paper 1395, 1987

คำตอบเดิม

ฉันเดาว่าหน่วยแนวนอนสำหรับแรสเตอร์ของคุณอยู่ในหน่วยองศาหรือส่วนโค้ง คุณจำเป็นต้องปฏิเสธภาพแรสเตอร์นี้เป็นการฉายภาพเชิงพื้นที่ที่หน่วยแนวนอนและแนวตั้งของคุณเหมือนกัน (เช่นถ้าหน่วยแนวตั้งเป็นหน่วยเมตรฉันแนะนำให้ใช้ UTM ซึ่งมีหน่วยแนวนอนเป็นเมตร)

ในการปฏิเสธการแรสเตอร์ด้วย ArcCatalog / ArcGIS ให้ดูใน:

ArcToolbox> เครื่องมือการจัดการข้อมูล> การฉายและการแปลง> Raster> Project Raster

เลือกการอ้างอิงเชิงพื้นที่ที่คาดการณ์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ที่คุณสนใจเช่นลองใช้โซน UTM มีตัวเลือกอื่น ๆ อีกมากมายซึ่งจะเป็นเอกสารที่ดีที่สุดในคู่มือการใช้งาน หมายเหตุคุณไม่สามารถสร้างชุดข้อมูลความลาดเอียงสำหรับทั้งโลก (ถ้านั่นคือสิ่งที่คุณพยายามจะทำ)

คำตอบที่ดีกว่าการใช้ GDAL กับเครื่องชั่ง

ตอนนี้ข้อมูล SRTM พร้อมใช้งานทั่วโลกแล้วฉันสามารถดูและทำงานกับไฟล์ได้ gdaldemยูทิลิตี้จาก GDALสามารถคำนวณความลาดชันและ hillshade ใช้ขนาดตัวเลือกสำหรับสัดส่วนของหน่วยแนวตั้งแนวนอน คู่มือแนะนำ 111120 m / °สำหรับบางอย่างเช่นกระเบื้อง SRTM ตัวอย่างเช่นจากเชลล์ OSGeo4W:

$ gdaldem slope -s 111120 -compute_edges N44E007.hgt N44E007_slope.tif

-compute_edgesตัวเลือกที่จะทำให้ขอบอย่างราบรื่นมากขึ้นถ้าคุณต้องการที่จะปักครอสติกระเบื้องไม่กี่ร่วมกัน หรือคำนวณกระเบื้องสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ ข้อเสียของเทคนิค "สเกล" คือระยะทางในทิศทาง EW และ NS ไม่เท่ากันยกเว้นที่เส้นศูนย์สูตรดังนั้นสำหรับแผ่นกระเบื้องที่อยู่ใกล้กับเสามากขึ้น

พูดง่ายๆก็คือไม่มี ตามคำนิยามระบบพิกัดที่ยึดตามองศาจะไม่ถูกคาดการณ์ ในการพูดจาทั่วไปเราบอกว่า WGS84 เป็นการฉายภาพ "ทางภูมิศาสตร์" แต่นั่นไม่จริงเพียงเพื่อความสะดวก

ฉันคิดว่าฉันจำได้ว่าได้อ่านเกี่ยวกับซอฟต์แวร์หรือกระบวนการสำหรับการทำงานอย่างถูกต้องกับแบบจำลองระดับความสูงในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ไม่ได้คาดการณ์ แต่ฉันไม่สามารถหาได้ในขณะนี้ ไม่ว่าในกรณีใดมันจะเป็นการทดลองหรือสร้างด้วยตัวเองจากกระบวนการของรหัส

Ahhh, พบ: การพัฒนาชุดข้อมูลความลาดเอียงระดับโลกสำหรับการประเมินการเกิดดินถล่มที่เกิดจากแผ่นดินไหว (USGS) หน้า 4 อธิบายปัญหาได้ดี

... ความยาวของหนึ่งองศาจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งขนลุกขนพองของมัน ที่เส้นศูนย์สูตรหนึ่งองศาโดยหนึ่งองศาบล็อกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่สมเหตุสมผลเมื่อแปลงเป็นหน่วยเมตร (111,321 เมตรในทิศทาง x-110,567 เมตรในทิศทาง y ... แต่ใกล้กับเสาระยะทางใน ทิศทาง x ขยายตัวเล็กลงเนื่องจากฟังก์ชันของโคไซน์ของละติจูดเนื่องจากการบรรจบกันของเส้นเมอริเดียนแพคเกจ GIS ส่วนใหญ่ ArcGIS รวมใช้งานได้เฉพาะกับพิกเซลสี่เหลี่ยมจัตุรัสและใช้การปรับขนาด x, y หรือ z ไม่สามารถใช้ยูนิตร่วมได้

บทความนี้อธิบายการคำนวณและเครื่องมือซอฟต์แวร์เฉพาะ ( gdal , python , numpy ) ที่ใช้ในการแก้ปัญหาพื้นฐานนี้ กระดาษไม่ได้มีรหัส แต่ถ้าถามอย่างพวกเขาอาจแบ่งปัน ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ฉันอาจถามว่าผลลัพธ์อยู่ที่ใดการเป็น USGS มันอาจออนไลน์อยู่ที่ไหนซักแห่ง :)

พารามิเตอร์ Global DEM (ซึ่งสูตรส่วนใหญ่อิงตามสมมติฐานของปริภูมิแบบยุคลิด) สามารถรับได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ระบบ EQUI7 GRID (Bauer-Marschallinger และคณะ 2014) EQUI7 GRID แบ่งโลกออกเป็น 7 ส่วนซึ่งทั้งหมดนี้ถูกฉายในระบบฉายภาพที่มีความยาวเท่ากันและสูญเสียความแม่นยำน้อยที่สุด ดูตัวอย่าง en DEMทั่วโลกที่ความละเอียด 250 ม.ใน EQUI7 GRID ที่นี่คุณสามารถค้นหาโค้ดตัวอย่างที่แสดงวิธีหาพารามิเตอร์ DEM ทั่วโลกโดยใช้ SAGA GIS เมื่อคุณได้รับพารามิเตอร์ DEM ในระบบ EQUI7 GRID แล้วคุณสามารถแปลงกลับแผนที่ทั้งหมดเป็นlonglatพิกัดWGS84 แล้วสร้างโมเสคระดับโลกโดยใช้ GDAL

ความลาดชันเพิ่มขึ้น / วิ่ง คำนวณการเพิ่มขึ้นและการคำนวณและคุณมีคำตอบ มันง่ายในการคำนวณระยะห่างระหว่างพิกัดทางภูมิศาสตร์ สิ่งนี้จะแนะนำข้อผิดพลาดการสุ่มตัวอย่างน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการแปลงเป็น UTM ฯลฯ