第七章 坡面地形因子提取
1、本章主题编号
2、本章内容概述
（1）概述
● 坡面因子的分类及提取方法
● 确定坡面因子提取的算法基础
● 提取坡面因子的常用分析窗口
（2）坡度、坡向
● 坡度的提取
● 坡向的提取
（3）坡形
● 宏观坡形因子
● 地面曲率因子
● 地面变率因子
（4）坡长
（5）坡位
（6）坡面复杂度因子
3、本章内容
3.1 概述
（1）坡面因子的分类及提取方法
● 坡面因子的分类
按照坡面因子所描述的空间区域范围，可以将坡面因子划分为微观坡面因子与宏观坡面因子两种基本类型。常用的微观坡面因子主要有：坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等。常用的宏观坡面因子主要有：地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数、地表切割深度，以及宏观坡形因子（直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡、台阶形斜坡）等。
按照提取坡面因子差分计算的阶数，可以将坡面因子分为一阶坡面因子、二阶坡面因子和高阶坡面因子。一阶坡面地形因子主要有坡度和坡向因子。二阶
坡面因子主要有坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等因子。复合坡面因子有坡长、坡形因子、地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数和地表切割深度等。
按照坡面的形态特征，可将坡面因子进一步划分为：坡面姿态因子，坡形因子，坡位因子，坡长因子以及坡面复杂度因子五大类。
● 提取坡面因子的基本方法
首先将坡面的形态特征或各个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上，建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件实现形成一套易于计算机操作的方法。
（2）确定坡面因子提取的算法基础
● DEM格网数据的空间矢量表达（如图7.1）
图7.1 DEM格网数据的空间矢量模型
● 基于空间矢量模型的差分计算
算法主要有数值分析方法、局部曲面拟合算法、空间矢量法、快速傅立叶变换等。其中数值分析方法包含有简单差分算法、二阶差分、三阶差分（带权或不带权）和Frame差分；局部曲面拟合又有线性回归平面、二次曲面和不完全四次曲面（据刘学军，2002）。
（3）提取坡面因子的常用分析窗口
● 窗口分析（领域分析）的基本原理是：对栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值、标准差等一系列统计计算，或进行差分及与其它层面信息的复合分析等，实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。
● 在坡面信息提取中，按照分析窗口的形状，可以将分析窗口划分为以下几类：
矩形窗口：以目标栅格为中心，分别向周围八个方向扩展一层或多层栅格。
圆形窗口：以目标栅格为中心，向周围作一等距离搜索区，构成一圆形分析窗口。
环形窗口：以目标栅格为中心，按指定的内外半径构成环形分析窗口。
扇形窗口：以目标栅格为中心，按指定的起始和终止角度构成扇形分析窗口。
矩形窗口最为常用，一般采用3×3位基本分析窗口，然而，按照分析的需要，分析窗口也可以扩大为5×5、7×7 或更大。
3.2 坡度、坡向
● 坡面姿态（坡度及坡向）是指局部地表坡面在空间的倾斜程度和朝向。
● 坡度表示了该局部地表坡面的倾斜程度，坡度大小直接影响着地表物质流动与能量转换的规模与强度，是制约生产力空间布局的重要因子。
● 坡向是决定地表面局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一，直接造成局部地区气候特征的差异，同时，也直接影响到诸如土壤水分、地面无霜期以及作物生长适宜性程度等多项重要的农业生产指标。
（1）坡度的提取
● 严格地讲，地表面任一点的坡度是指过该点的切平面与水平地面的夹角。坡度表示了地表面在该点的倾斜程度，在数值上等于过该点的地表微分单元的法
矢量与z轴的夹角（如图7.2所示），即：
Slope = （7.1）
图7.2 地表单元坡度示意图
● 基于DEM的坡度提取通常在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。分析窗口在DEM数据矩阵中连续移动完成整个区域的计算工作。
（2）坡向的提取
● 坡向定义为：地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角（如表7.1中的坡向示意图所示，x轴为正北方向）。
其数学表达公式为：（7.2）
● 对于地面任何一点来说，坡向表征了该点高程值改变量的最大变化方向。坡向值有如下规定：正北方向为0度，按顺时针方向计算，取值范围为0°～360°。
● 坡向可在DEM数据中用式7.2直接提取。但应注意，由于式7.2求出坡向有与x轴正向和x轴负向夹角之分，此时就要根据fx和fy的符号来进一步确定坡向值（如表7.1所示）。
表7.1 坡向值的判断
α=
注：上述情况假定所建立的DEM数据从南向北获取的，且x轴与正北方向重合，否则上述公式求得的坡向值，还应加上x轴偏离正北方向的夹角值。
3.3 坡形
● 坡形是指局部地表坡面的曲折状态。宏观上讲，一般可分为直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡和台阶形斜坡四种基本类型。从微观角度上，一般可采用地面曲率因子和地面变率因子度量地面表面一点的弯曲变化程度。
（1）宏观坡形因子
● 直线形斜坡：从分水岭到斜坡底部地面坡度基本上不变。
● 凸形斜坡：地面坡度随着距分水岭距离增加而增加。邻近分水岭附近的地面平缓，以后随坡长的增加，坡度亦增加。
● 凹形斜坡：斜坡上半部坡度较陡，下半部坡度较缓。此种坡形常以沉积
为主，较多分别在山区与阶地平原接壤处或河谷的两岸。
● 台阶形斜坡：台阶形斜坡是斜坡与阶地相间的复式，可以看作是凸形坡与凹形坡的组合。
（2）地面曲率因子
● 地面曲率是对地形表面一点扭曲变化程度的定量化度量因子，地面曲率在垂直和水平两个方向上分量分别称为平面曲率和剖面曲率。
● 剖面曲率是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量。数学表达式为：
（7.3）
● 平面曲率指在地形表面上，具体到任何一点P，指用过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值。平面曲率描述的是地表曲面沿水平方向的弯曲、变化情况，也就是该点所在的微小范围内坡向变化程度的度量。数学表达式为：
（7.4）
● 曲率因子的提取算法的基本原理为：在DEM数据的基础上，根据其离散的高程数值，把地表模拟成一个连续的曲面，从微分几何的思想出发，模拟曲面上每一点所处的垂直于和平行于水平面的曲线，利用曲线曲率的求算方法的推导得出各个曲率因子的计算公式。
（3）地面变率因子
● 地面变率描述的是地表局部范围内坡度、坡向两个基本的地形指标的变化情况，它包括坡度变率、坡向变率两个基本因子。
● 地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。即坡度之坡度（Slope of Slope, 简称SOS）。
● 地面坡向变率，是指在地表的坡向提取基础之上，进行对坡向变化率值的二次提取，亦即坡向之坡度（Slope of Aspect, SOA）。地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内坡向的最大变化情况。
3.4 坡长
● 坡长通常是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点间的最大地面距离在水平面上的投影长度。其数学表达为：
(7.5)
式中L指坡长，m指地表面沿流向的水流长度，θ指水流地区的地面坡度值。
● 自然条件下，水流向低处流动，遇到洼地，首先将其填满，然后再从该洼地的某一最低出口流出。但在一个连续的栅格中，地形洼地的存在，导致依据水流方向矩阵所提取的排水网络不连续，使自然水流不能畅通无阻地流至区域地形的边缘。因此，对已有的DEM数据，首先要进行洼地填充，生成无洼地DEM。DEM中的洼地可分为凹陷型洼地和阻挡型洼地。一般情况下，对于阻挡型洼地，可降低阻挡物存在处的高程，使水流穿过障碍物；对于凹陷型洼地，采用常规的将洼地内所有栅格单元垫高至洼地周围最低栅格单元高程的方法。坡长提取流程如图7.3。
● DEM数据中的平地，包括原始DEM中的平地和洼地填平产生的平地。平地区域的存在使得该区于水流方向的确定出现不确定性，因此需要对平地区域进行处理。基本的处理方法思想是对平地范围内的单元格增加一微小增量，每个单元格的增量大小是不一样的，这样每个单元格就有一个明确的水流方向，以便能够产生合理的汇流水系。
● 水流方向是水流离开此格网时的指向。确定水流方向的算法有很多，每一种算法的假设前提都不尽不同，因此得到的结果也有差异。基本的算法根据其基本思想可以大致可以分为：单流向算法（SFD）和多流向算法（MFD）以及其他算法。单流向算法是将某单元格上产生的径流都流向一个最低的相邻单元格，多流向算法将径流按一定的比例流向若干相对较低的相邻单元格。根据流向对每个格网进行追踪，并记录其追踪路径的距离，即坡长结果。
3.5 坡位
● 坡位是指坡面计算单元所整个大坡面的地貌部位。例如，位于正地形还是负地形等；处于沟间地还是沟坡地。从一定意义上讲，DEM单元栅格坡位的提取核心的工作是地貌部位、地貌类型的划分。以黄土高原沟间地、沟谷地的划分为例来说明。
● 黄土高原地区地形复杂，具有独特的堆积地貌特征，从侵蚀地貌形态的坡度组合特征、地貌成因的侵蚀特征和土地利用特征等三个主要方面，可以将该地区的区域地貌在垂直方向上划分为沟间地、沟坡地和沟底地三种基本类型。沟间地是指黄土高原地区位于地形结构线（沟沿线）以上相对比较平缓的地形部分。
● 基于DEM提取沟间地的基本方法是先从沟间地的形态特征和成因原理出发，根据坡度特征提取缓坡图层，再利用沟谷缓冲分析，获得沟谷图层，两层相减，得到沟间地。
3.6 坡面复杂度因子
（1）地形起伏度
● 地形起伏度是指，在所指定的分析区域内所有栅格中最大高程与最小高程的差。
● 可表示为如下公
式： (7.6)
式中，RFi指分析区域内的地面起伏度，Hmax指分析窗口内的最大高程值，Hmin 指分析窗口内的最小高程值。
● 地形的起伏是反映地形起伏的宏观地形因子，在区域性研究中，利用DEM 数据提取地形起伏度能够直观的反映地形起伏特征。在水土流失研究中，地形起伏度指标能够反映水土流失类型区的土壤侵蚀特征，比较适合区域水土流失评价的地形指标。
（2）地表粗糙度
● 地表粗糙度是反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，一般定义为地表单元的曲面面积S曲面与其在水平面上的投影面积S水平之比。
● 用数学公式表达为： R = S曲面 / S水
平 (7.7)
● 地表粗糙度能够反映地形的起伏变化和侵蚀程度的宏观地形因子。在区域性研究中，地表粗糙度是衡量地表侵蚀程度的重要量化指标，在研究水土保持及环境监测时研究地表粗糙度也有很重要的意义。
（3）地表切割深度
● 地表切割深度是指地面某点的邻域范围的平均高程与该邻域范围内的最小高程的差值。
● 可用以下公式表
示： (7.8)
式中，Di指地面每一点的地表切割深度，Hmax指一个固定分析窗口内的平均高程，Hmin指一个固定分析窗口内的最低高程。
● 地表切割深度直观的反映了地表被侵蚀切割的情况并对这一地学现象进行了量化，是研究水土流失及地表侵蚀发育状况时的重要参考指标，其提取算法可参照地表起伏度的提取。
（4）高程变异系数
● 高程变异是反映分析区域内地表单元格网各顶点高程变化的指标，它以格网单元顶点的标准差与平均高程的比值来表示：
(7.9) ，其中，标准差
。
（5）实际应用例证
● 以区域水土流失地形因子定量指标的制定说明。
● 通过对多个地形因子在原理与制图结果上的对比，选择地形起伏度为区域水土流失地形因子定量指标具有最好的结果，主要体现在：
地形起伏度在提取的算法上所反映的实质是单元地面的起伏特征，地面的起伏变化程度又是直接影响地面径流变化的主要根源所在。采用地形起伏度作为确定区域水土流失地形因子定量指标，具有较好的科学性基础。
选用地形起伏度作为确定区域水土流失地形因子定量指标的数据基础，便于在不同尺度信息转换图谱的支持下，实现直接同实际地面的地形特征建立对应量化转换关系。
地形起伏度的计算可采用DEM窗口分析法完成，便于在GIS平台支持下的操作与实现。
4、课后作业及思考题
（1）课后作业
本次无作业
（2）思考题
你是如何理解坡度、坡向等地形因子属于微观因子的特性。
地形因子计算详解
第七章1、本章主题编号 2、本章内容概述 （1）概述 ●坡面因子的分类及提取方法 ●确定坡面因子提取的算法基础 ●提取坡面因子的常用分析窗口 （2）坡度、坡向 ●坡度的提取 ●坡向的提取
（3）坡形 ●宏观坡形因子 ●地面曲率因子 ●地面变率因子 （4）坡长 （5）坡位 （6）坡面复杂度因子 3、本章内容 3.1 概述 （1）坡面因子的分类及提取方法 ●坡面因子的分类 按照坡面因子所描述的空间区域范围，可以将坡面因子划分为微观坡面因子与宏观坡面因子两种基本类型。常用的微观坡面因子主要有：坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等。常用的宏观坡面因子主要有：地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数、地表切割深度，以及宏观坡形因子（直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡、台阶形斜坡）等。
按照提取坡面因子差分计算的阶数，可以将坡面因子分为一阶坡面因子、二阶坡面因子和高阶坡面因子。一阶坡面地形因子主要有坡度和坡向因子。二阶坡面因子主要有坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等因子。复合坡面因子有坡长、坡形因子、地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数和地表切割深度等。 按照坡面的形态特征，可将坡面因子进一步划分为：坡面姿态因子，坡形因子，坡位因子，坡长因子以及坡面复杂度因子五大类。 ●提取坡面因子的基本方法 首先将坡面的形态特征或各个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上，建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件实现形成一套易于计算机操作的方法。 （2）确定坡面因子提取的算法基础 ●DEM格网数据的空间矢量表达（如图7.1） 图7.1 DEM格网数据的空间矢量模型
ArcGIS实验_Ex12_地形指标提取
第九章三维分析 练习1：地形指标提取 一、背景 地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素。地形特征制约着地表物质和能量的再分配，影响着土壤与植被的形成和发育过程，影响着土地利用的方式和水土流失的强度，也影响着城市规划中工农业生产布局的各个方面。地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成。 二、目的 通过本实验，使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解。熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。 三、要求 利用所提供DEM数据，提取得出该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。 四、数据 本实验采用某区域栅格DEM（..\Chp9\Ex1\）,是一个区域的分辨率为5米的DEM数据，图例是按照其高程值采用渐变色来显示。下文中关于地形指标的提取都是以这个数据为基础。 五、操作步骤 1、坡度变率 地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。即坡度之坡度（Slope of Slope, 简称SOS）。坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。 坡度变率在一定程度上可以很好反映剖面曲率信息，其提取方法如下： (1) 激活DEM主题，选择Spatial Analysis － Surface Analysis － Slope命令，提取DEM主题的坡度，得到主题Slope of DEM（图1），得到结果如图2所示； 图1 提取DEM主题的坡度
地形因子
第七章 1、本章主题编号 2、本章内容概述 （1）概述 ● 坡面因子的分类及提取方法 ● 确定坡面因子提取的算法基础 ● 提取坡面因子的常用分析窗口 （2）坡度、坡向 ● 坡度的提取 ● 坡向的提取 （3）坡形 ● 宏观坡形因子 ● 地面曲率因子 ● 地面变率因子 （4）坡长 （5）坡位 （6）坡面复杂度因子 3、本章内容 3.1 概述 （1）坡面因子的分类及提取方法 ● 坡面因子的分类 按照坡面因子所描述的空间区域范围，可以将坡面因子划分为微观坡面因子与宏观坡面因子两种基本类型。常用的微观坡面因子主要有：坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等。常用的宏观坡面因子主要有：地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数、地表切割深度，以及宏观坡形因子（直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡、台阶形斜坡）等。 按照提取坡面因子差分计算的阶数，可以将坡面因子分为一阶坡面因子、二
阶坡面因子和高阶坡面因子。一阶坡面地形因子主要有坡度和坡向因子。二阶坡面因子主要有坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等因子。复合坡面因子有坡长、坡形因子、地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数和地表切割深度等。 按照坡面的形态特征，可将坡面因子进一步划分为：坡面姿态因子，坡形因子，坡位因子，坡长因子以及坡面复杂度因子五大类。 ● 提取坡面因子的基本方法 首先将坡面的形态特征或各个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上，建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件实现形成一套易于计算机操作的方法。 （2）确定坡面因子提取的算法基础 ● DEM格网数据的空间矢量表达（如图7.1） 图7.1 DEM格网数据的空间矢量模型 ● 基于空间矢量模型的差分计算 算法主要有数值分析方法、局部曲面拟合算法、空间矢量法、快速傅立叶变换等。其中数值分析方法包含有简单差分算法、二阶差分、三阶差分（带权或不带权）和Frame差分；局部曲面拟合又有线性回归平面、二次曲面和不完全四次曲面（据刘学军，2002）。 （3）提取坡面因子的常用分析窗口 ● 窗口分析（领域分析）的基本原理是：对栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值、标准差等一系列统计计算，或进行差分及与其它层面信息的复合分析等，实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。 ● 在坡面信息提取中，按照分析窗口的形状，可以将分析窗口划分为以下几类： 矩形窗口：以目标栅格为中心，分别向周围八个方向扩展一层或多层栅格。 圆形窗口：以目标栅格为中心，向周围作一等距离搜索区，构成一圆形分析窗口。
数字地面模型地形指标和地形特征信息的提取
地理教学实验中心 专业实训实习报告 备注：根据实际要求可加附页。电子文本与此等效。
1.坡度和坡向的提取 1）坡向的提取：打开ArcGis里面的ArcToolbox，在工具箱中选择3D分析—栅格表面—双击坡向—输入栅格dem2-输出栅格aspect2 图1.1.1 图1.1.2 2）坡度的提取：同上打开坡度对话框输入栅格dem2—输出slope2 图1.2.1
图1.2.3 2.坡度变率的提取 1）对生成的坡度再求坡度，打开坡度对话框—输入上一步生成的坡度slpoe2-输出sos2 图2.1.1 图2.1.2
3.坡向变率的提取 1）先求反地形--Spatial Analyst工具—地图代数--栅格计算器—输入公式为2375-dem2输出fan-保存OK。 2）将反地形加载到窗口中求反地形的坡向，命名为aspect2 fan 3）求原地形的坡向的坡度soa1，求反地形坡向的坡度命名为soa2 4）打开栅格计算器—输入公式为soa =soa （soa1+soa2-Abs（soa1-soa2））/2。输出结果为soa即为坡向变率. 4.地形起伏度的提取 1）提取最大值：将dem2加载到ArcMap中，启动ArcToolbox—Spatial Analyst工具—邻域分析—焦点统计-输入dem2-输出max，采用矩形窗口大小为11*11，打开统计类型，选中最大值—OK，生成的新的dem与原始dem最小海拔不同，发生了变化， 图4.1.1 2）最小值：邻域分析—矩形邻域大小为为11*11，选中最小值，点击确定生成最小值 3）地图代数--栅格计算器—最大值dem- 最小值dem—选择存储位置，命名为地形起伏度—OK，地形起伏度提取完成。 5.地面粗糙度的提取 1）求取坡度,启动栅格计算器最小值为1，最大值为2.4739
等高线地形图试题(附答案)精选.
等高线地形图练习题 1．读下面经纬网图和等高线 图，判断( ) A．甲图全部在西半球，乙图 在北半球 B．甲图比例尺较乙图大 C．甲图实际范围比乙图大 D．甲图实际坡度较乙图大 2．下图中虚线或字母表示地形部位。下列选项中，地形部位名称排序与图序相符的是( ) A．①山谷②山脊③鞍部④山顶 B．①山谷②山谷③山顶④鞍部 C．①山谷②山脊③山顶④鞍部 D．①山脊②山脊③山顶④鞍部 3．读图完成下列要求。
(1)将下列地形名称的代号填在图中恰当位置。 A鞍部、B陡崖、C山脊、D山谷、E小河 (2)图上的比例尺是l：，即图上1厘米代表实地距离。 (3)甲乙两山顶的图距为厘米，实地距离为千米。 (4)甲山在乙山的方向，甲乙两山的相对高度是米。 4．在等高线地形图上有陡坡、缓坡、山顶、盆地、峡谷，判断：
甲处是；乙处是；丙处是；丁处是；戊处是。 5．读下面等高线地形图，完 成下列各题。 (1)四个村所在位置的地形名 称是： 王村地处；张村地 处；余村地 处；李村地处 (2)以张村为基点，丁山的相对高度约是米。 (3)已知王村气温为11℃，按气温垂直分布的一般规律，丁山的气温应是℃。 (4)王村与大王山的水平实际距离约为 6．读下面的等高线地形图，完成要求。
(1)图中地区的主导风向是。 (2)E城为重化学工业城市，该城工业布局的有利条件有， 此山区要建一疗养院，甲、乙两地选址，以较好，理由是 (3)A、B两座山顶之间有高山电缆车相通，电缆车的速度是每分钟200米，乘缆车从B山顶到A山顶需约分钟。(4)BD与BC坡度较陡的是。 7．读下面等高线地形图，完成下列要求。 (1)下列地形部位在图中标注的代号是：山脊、
分解提取部门绩效指标
分解提取部门绩效指标 ——基于KPI的部门绩效指标选取 一．什么是KPI？ KPI（Key Performance Indicators）译为关键绩效指标，是指企业宏观战略目标决策经过层层分解产生的可操作性的战术目标，是宏观战略决策执行效果的监测指针。KPI是衡量企业战略实施效果的关键指标，其目的是建立一种机制，将企业战略转化为内部过程和活动，以不断增强企业的核心竞争力，并持续取得高效益。在具体的企业管理实践中，KPI指标体系的价值则是根据企业或部门战略，逐步分解与承接战略要项，并在此过程中帮助企业战略落地，同时确定部门和个人的责任和绩效标准。 目前在国内外，大量公司采用KPI作为提取各个主体考核的基本指标来源。在进行绩效指标提取时，指标提取有四个维度：时间、成本、数量和质量。由此引出KPI绩效指标制定的SMART五原则： ?明确性（Specific）：是指绩效考核要切中特定目标，不能笼统； ?衡量性（Measurable）：是指绩效指标是数量化或者行为化的，验证这些绩效指标的数据或者信息是可以获得的； ?可接受性（Attainable）：是指绩效指标在付出努力的情况下是可以实现的； ?实际性（Realistic）：是指实实在在的，可以证明和观察； ?时限性（Time-bound）：是指要注重完成绩效指标的特定期限。 企业在提取KPI指标时，必须符合SMART原则，同时，在指标中还至少应当包含两种类型的KPI指标——常规KPI指标与改进KPI指标。常规KPI指标是面向阶段性战略目标的，反映战略实现状况；改进KPI指标是面向年度计划的，属战术性指标，反映年内经营管理中影响常规KPI指标达成的障碍因素改善情况。改进KPI指标的改善有利于常规KPI指标的达成，改进KPI指标随管理重点的变化而变化。常规KPI指标和改进KPI指标可以同时确保企业当前的战略目标顺利实现，同时改进KPI指标则保证了未来组织的弹性。企业的KPI 指标库也可以根据企业战略、外部市场等的变化而更新，这样就可以让KPI指标恰当地起到衡量、考核、牵引的作用。 二．KPI指标的来源
9.6.1地形指标提取
地形指标提取 1.背景: 地形指标是最基本的自然地理要素，也是对人类的生产和生活影响最大的自然要素，地形特征广泛应用于诸多研究领域和应用领域。地形指标的提取对水土流失、土地利用、土地资源评价、城市规划等方面的研究起着重要的作用。根据研究区域尺度的不同，地形指标有许多因子。基于ArcGIS的地形指标的提取，大多均是基于DEM数据完成的。 2.目的： 通过本实验，使读者加深对各基本地形指标的概念及其应用意义的理解，熟练掌握使用ArcGIS软件提取这些地形指标的方法和步骤。 3.要求： 利用所提供的DEM数据，提取该区域坡度变率、坡向变率、地形起伏度、地面粗糙度等四个基本地形指标的栅格图层。 4.实验步骤: （1）坡度变率 地面坡度变率，是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原则，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求算一次坡度。即坡度之坡度。坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地面高程相对于水平面变化的二阶导数。 坡度变率在一定程度上可以很好的反映剖面曲率信息，其提取方法如下： 1）选中DEM图层数据，选择表面分析中的坡度工具，提取坡度，得到坡度数据层，命名为Slope
2）选中坡度数据层Slope，对其再用上述的方法提取坡度，得到坡度变率数据，命名为SOS
坡度变率 （2）坡向变率 地面坡向变率，是指在提取坡向基础上，提取坡向的变化率，亦即坡向之坡度（SOA），它可以很好的反应等高线弯曲程度。 地面坡向变率在所提取的地表坡向矩阵的基础上沿袭坡度的求算原理，提取地表局部微小范围内的最大变化情况。需要注意：SOA在提取过程中在背面坡将会有误差产生。北面坡
等高线地形图教案
等高线教案 一、【教学构思】 地图及等高线内容是高考考查的重点知识，主要包括等高线的基本特征及其应用，高考题注重能力考查，往往以变式图出现，讲解过程重点讲一般规律去推理特殊规律。 二、【教学目标】 1.区分绝对高度（海拔）和相对高度，并能熟练读出海拔，计算相对高度。 2.了解等高线，能够在等高线图上，根据等高线的形状、疏密正确判读地形名称和坡陡程度，识别山谷、山脊、山顶和悬崖。 3.学会等高线地形图中的高度计算：两地间气温差、某地形区的相对高度、估算陡崖的相对高度。 三、【教材分析】 重点：等高线地形图的判读及计算问题。学会绘制等高线地形剖面图。 难点：运用等高线进行选线、选点、选面等人类实际活动。 四、【教学方法】自主合作探究，讲练结合 五、【教具学具】：多媒体，地图册 六、【课时安排】3课时 七、【教学过程】 上节课我们学习了地图三要素，三要素都包括什么啊？（学生回答)这节课我们就来学习地形图的一种——等高线地形图 等高线地形图不仅是地理学习的基础内容，也是高考的重点内容，而且在实际的应用非常广泛，比如战争，水库选址，公路，铁路的线路选择。 一、等高线地形图 （1）海拔（绝对高度）和相对高度的区别 1、海拔高度：即某个地点高出海平面的垂直距离，我国的海拔是高出黄海海平面的距离。 珠穆朗玛峰 8844.43（中尼边境）。死海（陆地最低点，-415米，约旦与巴勒斯坦边界）。2、相对高度：地面某个地点高出另一地点的垂直距离。
（2）等高线地形图的基本特征 1、同线等高 2、同图等距 3、等高线均为闭合曲线 4、等高线疏密反映坡度陡缓 5、等高线一般不相交，不重叠，但在陡崖峭壁处重合 6、示坡线表示降坡方向，它是垂直于等高线的短直线，指向坡度降低的方向。（在手上标出示坡线） 7、等高线地形图中，山脊线称为分水线，山谷线称为集水线。（右手上标出山谷线与山脊线，并演示说明它们为何被称为分水线和集水线） 二、等高线地形图的计算问题 1、计算两地间的气温差 2、估算某地形区的相对高度 3、坡度的计算 如何计算海拔(绝对高度)和相对高度 根据等高线的特性即标高为海拔、同线等高、等高距全图一致等，判断该地形区的： 最大海拔：H高＜H大＜H高＋d； 最小海拔：H低－d＜H小＜H低； 相对高度：H相=H大－ H小； 注：地形区最高处注记高程为H高，最低处注记高程为H低，等高距为d。 崖顶海拔： H高≤H大＜H高＋d； 崖底海拔： H低－d＜H小≤H低； 陡崖的相对高度为(n－1)d≤H＜(n＋1)d； 注：重合的等高线有n条，等高距为d。 （1）计算：tan a＝h/L h为两点相对高度，可有两点等高线求出； L为两点间距离，可有图中比例尺与两点图上距离求出。 （2）比例尺大小与坡度大小规律： 等高距、等高线疏密程度相同： 比例尺大，坡陡；比例尺小，坡缓 等高线疏密、比例尺相同： 等高距大，坡陡；等高距小，坡缓
分解提取KPI指标的若干方法
纵横分解提取部门绩效指标 ——基于KPI的部门绩效指标选取 一．什么是KPI？ KPI（Key Performance Indicators）译为关键绩效指标，是指企业宏观战略目标决策经过层层分解产生的可操作性的战术目标，是宏观战略决策执行效果的监测指针。KPI是衡量企业战略实施效果的关键指标，其目的是建立一种机制，将企业战略转化为内部过程和活动，以不断增强企业的核心竞争力，并持续取得高效益。在具体的企业管理实践中，KPI指标体系的价值则是根据企业或部门战略，逐步分解与承接战略要项，并在此过程中帮助企业战略落地，同时确定部门和个人的责任和绩效标准。 目前在国内外，大量公司采用KPI作为提取各个主体考核的基本指标来源。在进行绩效指标提取时，指标提取有四个维度：时间、成本、数量和质量。由此引出KPI绩效指标制定的SMART 五原则： ?明确性（Specific）：是指绩效考核要切中特定目标，不能笼统； ?衡量性（Measurable）：是指绩效指标是数量化或者行为化的，验证这些绩效指标的数据或者信息是可以获得的； ?可接受性（Attainable）：是指绩效指标在付出努力的情况下是可以实现的； ?实际性（Realistic）：是指实实在在的，可以证明和观察； ?时限性（Time-bound）：是指要注重完成绩效指标的特定期限。 企业在提取KPI指标时，必须符合SMART原则，同时，在指标中还至少应当包含两种类型的KPI指标——常规KPI指标与改进KPI指标。常规KPI指标是面向阶段性战略目标的，反映战略实现状况；改进KPI指标是面向年度计划的，属战术性指标，反映年内经营管理中影响常规KPI 指标达成的障碍因素改善情况。改进KPI指标的改善有利于常规KPI指标的达成，改进KPI指标随管理重点的变化而变化。常规KPI指标和改进KPI指标可以同时确保企业当前的战略目标顺利实现，同时改进KPI指标则保证了未来组织的弹性。企业的KPI指标库也可以根据企业战略、外部市场等的变化而更新，这样就可以让KPI指标恰当地起到衡量、考核、牵引的作用。 二．KPI指标的来源
ENVI提取地形特征要素
ENVI 实验六基本地形因子提取 一、实验目的 1熟悉ENVI软件能够从DEM 中提取地形特征。 2掌握DEM提取地形特征的方法。 二、实验要求 完成运用ENVI 进行从DEM 中提取地形特征，包括山顶、山脊、平原、水平面、山沟和凹谷。 三、实验仪器 每人计算机一台。 四、实验内容 1在Toolbox中，启动/Terrain/Topographic Features，在Topographic Feature Input DEM 对话框中，选择DEM.tif 文件，点击OK，打开Topographic Features Parameters 对话框，需要设置一些参数。 （1）坡度容差：1。以度为单位；（2）曲率容差：0.1；（3）地形核大小：7。 2在Select Feature to Classify 列表中选择所有的地形特征。 3选择输出路径及文件名，单击OK 执行地形特征提取。
4通视域分析：使用Viewshed Analysis Workflow 工具，设置点、线、面作为观测源进行可视域分析。 将通视分析结果输出为矢量和图像结果有三种方法： （1）点观测源 a. 在Toolbox 中，启动/Terrain/Viewshed Analysis Workflow，打开文件选择面板 File Selection； b. 分别选择对应的文件DEM File：DEM.tif；Image File：Orthoimagery.tif，单击Next 进入Viewshed Analysis 面板； c.在Viewshed Analysis 面板中，设置以下几个参数： 可视距离Default View Range：1000 可视高度Default View Height：100 d.默认鼠标的状态是绘制“点注记”，在正射影像上绘制几个观测点。如果鼠标当前 状态是其他，可在工具栏中选择对应的工具绘制：，绘制4 个点； e.选择Any Source （四个观测点的并集），勾选Preview预览结果，红色表示可 视区域，黑色表示不可视区域； f.分别选择All Sources（四个观测点的交集），预览结果； g.单击Next进入Viewshed Export面板，可以将通视分析结果输出为矢量和图像结果。
等高线地形图的有关计算-教学设计
彩虹学校秦宝校区 高中地理教学设计 讲授课题： 《等高线地形图的有关计算》 所属学校： 陕西省咸阳市彩虹学校秦宝校区 授课教师： 计泽鹏
5.闭合小区域高程判读与相对高度计算 【议】（教师帮助学生讨论以下问 题，并巡回指导） 1.陡崖高度的计算 例题1：下面等高线地形图中 P点的海拔范围是： Q点的海拔范围是： P点对Q点相对高度H的取值范围是： 例题2：图中陡崖的相对高度是多少？ 2.温度与温差的计算 例题3：已知一地温度，求与另一地温差及温度？ 3.流域范围 例题4：画出下图中流域范围： 4.地形坡度陡缓的判读与计算 例题5： ①下面四幅图中的等高距和等高线 学生分组讨论，合作 探究，小组之间进行补 充、解疑，发表意见，教 师巡回指导，师生共同总 结出方法技巧。 通过小组 合作学习，可 以培养学生之 间的合作意 识，达到突破 本节课的目标 要求，同时可 提高学生自主 学习的能力。
疏密相同，坡度最陡的应是( ) ②下列四幅图中比例尺和等高线疏 密相同，坡度最陡的是（） 5.闭合小区域高程判读与相对高度 计算 例题6：判断图中A、B的海拔范围 各是多少？ 【展】 教师指导学生展示讨论成果，并 进行补充。 【评】（教师点评学生讨论的结果。 在点评中，教师要讲规律，讲思路， 讲方法，讲线索，讲知识网络，讲规 小组派代表板展讨 论结果，提出讨论中存在 的疑惑，其他学生发表不 同见解或质疑，相互补充 完善答案。 教师点评学生讨论结果 过程中，学生总结自己的 不足，弥补知识的遗漏 点，做好相应补充，并提 培养学生归纳 总结能力和语 言表述能力，让 学生养成合作 学习的习惯，培 养其合作意识。 帮助学生巩 固、复习本节 课所学知识， 加强记忆。
地形特征信息提取
地形特征提取 1.背景 特征地形要素，主要指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。特征地形要素构成地表与起伏变化的基本框架。与地形指标的提取主要采用小范围的邻域分析不同的是，特征地形要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山脊线、山谷线、沟沿线等的提取采用了全局分析法，成为栅格数据地学分析中很具特色的数据处理内容。 特征地形要素从表示的内容上可分为地形特征点和特征线两大类。地形特征点主要包括山顶点、凹陷点、脊点、谷点、鞍点、平地点等。基于DEM提取地形特征点，可利用3*3或更大的栅格窗口，通过中心格网点与8个邻域格网点的高程关系来进行判断获取。 山脊线和山谷线构成了地形起伏变化的分界线（骨架线），因此它对于地形地貌研究具有重要意义。另一方面，对于水文物理过程研究而言，由于山脊、山谷分别代表示分水性与汇水性，山脊线和山谷线的提取实质上也是分水线与汇水线的提取。 自动提取山脊线和山谷线的主要方法都是基于规则格网DEM数据的，从算法设计原理上来分，大致可以分为以下五种： （1）基于图像处理技术的方法 （2）基于地形表面几何形态分析的方法 （3）基于地形表面流水物理模拟分析方法 （4）基于地形表面几何形态分析和流水物理模拟分析相结合的方法 （5）平面曲率与坡形组合法 其中，平面曲率与坡形组合法提取的山脊线、山谷的宽度可由选取平面曲率的大小来调节，方法简便，效果好。该方法基本处理过程为：首先利用DEM数据提取地面的平面曲率及地面的正负地形，取正地形上平面曲率的大值即为山脊线，负地形上平面曲率的大值即为山谷。实际应用中，由于平面曲率的提取比较复杂繁琐，而坡向变率（SOA）在一定程度上可以很好地表示平面曲率，因此，下面的提取过程以SOA代替平面曲率。 2.目的 通过本实例，使读者掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基于DEM的提取方法与原理。同时，熟练掌握利用ArcGIS软件对这两个地形特征信息的提取方法。 3.要求: 利用所给区域DEM数据，提取该区域山脊线、山谷线栅格数据层。 具体提取过程： 1）点击DEM数据，使用表面分析中的坡向（Aspect）工具，提取DEM的坡向数据层，命名为A。
地形测量名词解释
名词解释选择题（12题） 1.请给下列名词找到相应的解释：（ C ） 水准面、大地水准面、参考椭球体面、绝对高程、相对高程。 ①经过定位定向的旋转椭球体面，是建立坐标系的基准面。 ②地面点到大地水准面的铅垂距离。 ③地面点到假定高程起算面（任意水准面）的铅垂距离。 ④代替海水静止时水面的平均海水面，是一个特定的重力等位的水准面（面上处处与重力方向线正交）。 ⑤重力位相等的点连成的封闭曲面叫重力等位面。 A.大地水准面：① 参考椭球体面：② 绝对高程：③ 相对高程：④ 水准面：⑤ B.大地水准面：⑤ 参考椭球体面：① 绝对高程：② 相对高程：③ 水准面：④ C.大地水准面：④ 参考椭球体面：① 绝对高程：② 相对高程：③ 水准面：⑤ D.大地水准面：④ 参考椭球体面：① 绝对高程：③ 相对高程：② 水准面：⑤ 2.请给下列名词找到相应的解释：（ A ） 水平角、竖直角、天顶距。 ①测站与两个观测目标所组成的二面角。 ②是瞄准目标的方向线与在同一竖面内水平方向线的夹角。 ③同一铅垂面内，某方向的视线与竖直方向的夹角。
A.水平角：① 竖直角：② 天顶距：③ B.水平角：③ 竖直角：① 天顶距：② C.水平角：② 竖直角：① 天顶距：③ D.水平角：① 竖直角：③ 天顶距：② 3.请给下列名词找到相应的解释：（ B ） 象限角、子午线收敛角、坐标方位角。 ①在平面直角坐标系中，以平行于X轴的方向为基准方向，从基准方向的北端顺时针旋转至某边的水平角。 ②以直线端点的子午线北端或南端起算，量至直线的锐角。 ③地面上两点真子午线间的夹角。 A.象限角：① 子午线收敛角：③ 坐标方位角：② B.象限角：② 子午线收敛角：③ 坐标方位角：① C.象限角：③ 子午线收敛角：② 坐标方位角：① D.象限角：① 子午线收敛角：② 坐标方位角：③ 4.请给下列名词找到相应的解释：（ C ） 水准测量、水准路线、水准点、转点、图根控制点。 ①在水准点之间进行水准测量所经过的路线，是所经路线上各高程点的连线。 ②是水准测量中，用来传递高程的临时点。
考核指标的提取方法
企业岗位指标的提取方法 在咨询中，一家客户的人力资源部部长跟笔者聊起绩效考核指标的确定时，用了一个非常生动的词语“三拍”来陈述有关绩效考核指标的困惑：该公司每年年初进行一次中干岗位竞聘，竞聘前各个中干岗位的指标，基本上都已由主管领导“拍脑袋”确定下来了，竞聘者看到相关指标的时候，尽管心里觉得那些指标有些别扭，认为那些考核指标跟自己要竞聘的岗位关联度并不大，而且很多指标的评价标准也很模糊，自己也不是很清楚竞聘上那个岗位后，如何通过自己的努力才能得到较好的考核结果，但是为了竞聘成功，还是“拍着胸脯”保证，自己没问题，结果到了年底有关部门拿着那些指标对中干进行评价的时候，发现很多中干指标完成情况非常不理想，这个时候，主管领导又后悔的开始“拍大腿了”。 从上面的案例可以看出，该企业在制定岗位考核指标时，缺乏规范的绩效管理思路，体现在指标制定上，就是缺少严谨科学的方法，来进行绩效考核指标以及绩效评价标准的制定，那么如何进行绩效指标，尤其是岗位绩效指标制定呢？结合多次绩效管理项目咨询的经验，笔者根据绩效管理的核心作用，总结出系统确定岗位考核指标的三种路径：从岗位职责、所承担上级指标及绩效面谈三个方面，系统扫描各个岗位，确定岗位绩效指标。 方面一:紧紧围绕岗位职责，提取岗位绩效指标，对于管理不够规范的企业，一般要分三步走，才能完成相关指标和评价标准的设计。 第一步：首先要明确岗位的职责。绩效管理最常见的作用就是评价岗位任职者的工作绩效，并根据任职者的工作绩效来进行岗位绩效工资的发放和岗位调整以及员工的职业生涯规划。因此，设计岗位考核指标时，要与岗位的职责紧密关联，否则容易出现岗位不可控的指标，而失去指标对员工工作的牵引作用，更无法真实的反应岗位任职者的实际工作表现，这就要求企业必须要明确各个岗位的职责。但是目前很多企业基础管理薄弱，岗位甚至部门职责混乱，各岗位的具体工作内容和目标都来自于直接上级的临时性安排，员工无法根据既定的职责进行工作计划的安排，有些企业即使已经明确了部门的职责，也在此基础上进行了岗位职责的梳理，但是由于公司领导的不重视，岗位说明书往往束之高阁、形同虚设。 为了规范企业的管理秩序，明确各级岗位的具体职责，有效的实现企业总体职责的层层分解、落实，企业应根据自身的战略需要，在明确未来发展方向的基础上，结合企业的现状，搭建支撑未来战略实现的组织结构、清晰各职能部门和业务部门的职责，并在此基础上，借
基本ArcGIS的地形数据提取与分析
基于ArcGIS10地形数据提取与分析 舒城县林业局汪自胜 摘要：本文以森林资源调查工作实践为例，详细总结了如何利 用ArcGIS10软件对纸质地形图，通过扫描、矢量化生成高程栅格数据；利用高程栅格数据进行等高线加密、高程统计、坡向和坡度分析；以及利用坡向、坡度等地形因子实现自动区划图斑的方法和过程。 关键词：森林资源调查 ArcGIS 地形分析 地形因子是划分森林资源调查图斑的重要因子，在条件有限的 情况下，我们经常是利用纸质地形图，通过人工判定，来确定工作 图斑的海拔、坡向和坡度。准确度受判定人员的业务水平影响较大。利用ArcGIS10的矢量化工具和地形数据分析工具，可以实现对图斑 地形因子的自动判读，甚至可以自动区划图斑。 一、地形图矢量化 要想利用计算机来进行地形分析，首先应对纸质地形图进行扫 描矢量化，将其转化成计算机可以识别的数据格式(见图1)。 图1 地形图灰度栅格图像 地形图矢量化前，需要将纸质图扫描成灰度栅格图像，并对栅 格图像进行二值化处理。 1、在ArcMap中对栅格图像进行符号化处理。分类方法：手动；类别数：2；调整中断值，直到满意为止，记录下中断值； 2、重分类。利用ArcToolbox工具箱中的“空间分析-重分类” 工具，根据记录的中断值，对图像进行重分类，生成二值图（见图2）。
图2 重分类工具设置和二值图 3、矢量化。加载用来保存矢量化成果的点、线要素类文件，在 编辑状态下，运用ArcScan工具开始矢量化。 （1）根据矢量化点、线的栅格宽度，在矢量化设置中设置理想 的最大线宽等参数。可以在完成设置后，运用“显示预览”功能来 查看参数设置是否合理(见图3)。 图3 矢量化设置和效果预览 （2）运用“在区域内部生成要素”工具选择要矢量化的区域， 在弹出的模板对话框中，对点、线要素的模板采用默认设置，完成 自动矢量化。 （3）运用编辑工具清理掉错误短线和噪点，对断开的地方等进 行修补。 （4）将等高线、道路和水系地物进行分层，分别保存到等高线、道路、水系要素类中。
基于ArcGIS的地形特征提取
基于ArcGIS的地形特征提取 刘小庆 辽宁工程技术大学，辽宁阜新 (123000) E-mail: Lxq_0805@https://www.wendangku.net/doc/aa13128508.html, 摘要：特征地形要素是构成地表地形与起伏变化的基本框架，ArcGIS具有一个能为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能的扩展模块3D analyst，基于ArcGIS进行地形特征提取可以更好地实现对地形地貌空间数据的可视化和分析处理。 关键词：ArcGIS；特征地形要素；山脊线；山谷线 1．引言 随着信息社会的到来，人类社会进入了信息大爆炸的时代。面对海量信息，人们对于信息的要求发生了巨大变化，对信息的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高。随着计算机技术的出现及其快速发展，对空间位置信息和其他属性类信息进行统一管理的地理信息系统也随之快速发展起来，在此基础上进行空间信息挖掘和知识发现是当前亟待解决的问题。 在常见的GIS系统中，美国ESRI公司的ArcGIS以其强大的分析能力得到用户的青睐，成为主流的GIS系统。ArcGIS9是美国环境系统研究所（Environment System Research Institute）开发的新一代GIS软件，是世界上最广泛的GIS软件之一。自从1978年以来，ESRI相继推出了多个版本系列的GIS软件，其产品不断更新扩展，构成适用各种用户和机型的系列产品。ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完整的GIS系统提供完整的解决方案。ArcGIS9的软件特色主要为： 1）主图编辑的高度一体化； 2）便捷的元数据管理； 3）灵活的定制与开发； 4）ArcGIS9的新功能：增加了两个基于ArcObject的产品：面向开发的嵌入式ArcGIS Engine和面向企业用户居于服务器的ArcGIS Server。3D Analyst 是ArcGIS8的扩展 模块，主要提供空间数据的三维显示功能。在ArcGIS9中，该模块在3D Analyst的基 础上第一次推出全球3D可视化功能。该模块具有与ArcScene相似的地图交互工具，可以与任何在三维地球表面有地理坐标的空间数据进行叠加显示[1]。 2．背景和原理 特征地形要素，主要是指对地形在地表的空间分析与分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。特征地形要素构成地表地形与起伏变化的基本框架。与地形指标的提取主要采用小范围的邻域分析不同的是，特征要素的提取更多地应用较为复杂的技术方法，如山谷线、山脊线、沟沿线等的提取采用了全局分析法（global process）（算法如图1）[2]，成为栅格数据地学分析中很有特色的数据处理内容。
等高线地形图有关的计算问题(一)
等高线地形图有关的计算问题（一） 发表时间：2013-07-05T08:56:28.700Z 来源：《教育研究·教研版》2013年5期供稿作者：黄玉芬[导读] 解析：第一题，此地位于江南，夏季易发洪水，A 地离河太近较危险黄玉芬 〔摘要〕通过近几年全国各地高考试题，探究等高线地形图的有关计算问题，以求避免这类错误在高考中的重复出现。〔关键词〕等高线地形图计算问题从近几年全国各地高考试题中可以看出，等高线地形图的有关计算问题考察的较多，而这类问题又是学生容易出错的一个知识点。笔者就此问题作简单剖析，供大家参考： 1 计算两地间的相对高度从等高线上读出任意两点的海拔高度，就可以计算这两点的相对高度。H 相=H 甲-H 乙。例如(2011 年全国卷)读图1，完成下面三题。 图示区域内最大高差可能为：A．50m； B．55m；C．60m；D．65m 图中①②③④附近河水流速最快的是： A．①；B．②；C．③；D．④在图示区域内拟建一座小型水库，设计坝高约13m。若仅考虑地形因素，最适宜建坝处的坝顶长度约：A．15m；B．40m；C．90m； D．65m 答案：C C B 解析：本组题考查等高线的判读，地形与河流等地理事物联系能力。第一题，图中最高处海拔在80～85 米之间，最低处海拔在20～25 之间，所以最大高差无限接近65 米，但不能是65 米。C 正确。第二题，①②③④四处，③处等高线最密集，流速最快。C 正确。第三题，仅从地形因素考虑大坝建在如下图示位置，设计坝高13 米，大坝顶端最高与50 米等高线持平，不能超过50 米等高线，由图例可知坝顶长约为40 米。 2 估算某地形区的相对高度 在等高线地形图上，若某地形区最下部等高线的注记高程为H 低，最上部等高线的注记高程为H 高，该图的等高距为d，则该地形区的相对高度为H 高-H 低＜H 相＜H 高-H 低 +2d,其最大的相对高度为大数减小数，再加上两倍的等高距，即H＜H 大-H 小+2d。其最小的相对高度为大数减小数。例如：(2012 年全国卷）图4 示意某小区域地形，图中等高距为100 米，瀑布的落差为72 米，据此完成以下两题。 Q 地的海拔可能为：A.90 米；B.230 米； C.340 米； D.420 米 桥梁附近河岸与山峰的高差最接近：A. 260 米；B.310 米；C.360 米；D.410 米答案：D C 解析：可以说这是一组压轴题，做题关键一定要充分的审视材料和图例，看看哪句话给的有用，怎么用。还要具有地理的等值线的基础知识。第一题注意中间是条河，有支流和桥梁，我们知道支流多在上游出现，桥梁多在下游出现，就可以判定河流的流向，或者根据等高线也可判断，到下游河道几乎与等高线平行流动，说明河两侧登高线数值相同，依据等高距推知河应在200 米～ 300 米，Q 应该在400 米～500 米，选D。第二题依据等高距推知河应在200 米～300 米，山峰高580 米，相减得到280 米～380 米，答案应该在B.310米、C.360 米之间选择。如果选B.310 米，就说明580-310=270（米），说明桥梁附近应为270 米，又因为桥梁比瀑布处低，270+ 瀑布的落差为72 米=342 （米），就超过了河应在200 米～300 米之间了，所以选C。再验证一下，580-360=220 （米）， 220+72=292（米），符合河应在200 米～300 米之间了。 3 估算陡崖的相对高度 一般情况下，等高线不能相交，因为同一点不会有两个海拔。但在悬崖峭壁，等高线可以重合。假设陡崖处重合的等高线有n 条，等高距为d，则陡崖的相对高度H 的取值范围是（n-1）d≤H＜（n+1）d。例如：读江南某地等高线地形图，回答下面两题。夏季在此地野外探险需搭帐篷宿营。图中A、B、C、D 四地中最适宜宿营的是：A．A 地；B．B 地；C．C 地；D．D 地图中陡崖相对高度H 的范围是：A． 40m ≤H<120m；B．80m ≤H<160m；C．120m ≤ H<160m；D．160m≤H<240m 答案：C B 解析：第一题，此地位于江南，夏季易发洪水，A 地离河太近较危险；B 地处于谷口，是暂时性洪流必经之地，有危险；D 地处于陡崖之下，可能有崩塌的危险；C 地避开了山谷 (洪水)、河边(洪水)和陡崖(崩塌)，相对安全。第二题，此题主要考查考生对等高线图中陡崖相对高度的计算。陡崖相对高度的计算公式为(n－1)d≤H<(n＋1)d(n 为重合的等高线的条数，d 为等高距)。图中重合的等高线条数为3条，等高距为40m，把它们代入公式即可得到答案。等高线地形图的有关计算问题，是高考中学生最容易出错的一个知识点。通过探究可避免这类错误在高考中的重复出现，以利于提高学生在高考中取得好成绩。 作者单位：新疆哈密市高级中学__
等高线地形图的有关计算
【学习目标】 掌握等高线地 形图的有关计算及应用 【知识梳理】(结合资料书学习) 一、等高线地形图的有关计算 1.陡崖高度的计算 ①崖顶高度: ②崖底高度: ③崖高(相对高度): 例1：读右图，完成下列问题: （2）断顶的高度范围（H 顶）： ；[来源:1] （3）断底的高度范围（H 底）： ； （4）断崖的高度范围（H 崖）： 。 2.温度与温差的计算 例2:海拔100m 处气温26°C ，问：与437m 少？ 例3：读某地等高线示意图。读图回答下题。 B 点此时的温度为18℃，如果只考虑高度因素，那么甲峰与乙峰的温度分别为 （ ） A.13.5℃，12.5℃ B.22.5℃，13.5℃ C.22.5℃，14.5℃ D.13.5℃，14.5℃ 3.流域范围
4.地形坡度陡缓的判读与计算 ①同一幅等高线地形图上：疏缓密陡；上疏下密—凸形坡，上密下疏—凹形坡 ②不同等高线地形图上： a. 若等高等距：比例尺大—坡度大，比例尺小—坡度小 b. 若比例尺、等高线疏密一致：等高距大—坡度大，等高距小—坡度小 例4：下面四幅图图幅相同，等高距相同，判断a 、b 、c 、d 四点坡度大小 5.闭合小区域高程判读与相对高度计算 ①闭合等值线的高程：或等于大值或等于小值 ②闭合区域内高程：大于大的，小于小的 例5：读等高线示意图，已知a ＞b ，回答(1)—(2)题。 (1)若b 海拔高度为200米，a 海拔高度为300米，则 P 、Q 处的海拔高度为 （ ） ①200＜P ＜300 ②300＜P ＜400 ③100＜Q ＜200 ④200＜Q ＜300 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ (2)有关P 、Q 两处地形的正确叙述是 （ ） ①P 为山坡上洼地 ②Q 为山坡上洼地 ③P 为山坡上小丘 ④Q 为山坡上小丘 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 【知识达标】 读某地等高线图，回答1--3题 1、图中陡崖顶部的海拔范围是( ) A 、(40M ，50M 〕 B 、(45M ，60M) C 、﹝50M ，60M) D 、(50M ， 55M)
第七章 坡面地形因子提取
1、本章主题编号 2、本章内容概述 （1）概述 ● 坡面因子的分类及提取方法 ● 确定坡面因子提取的算法基础 ● 提取坡面因子的常用分析窗口 （2）坡度、坡向 ● 坡度的提取 ● 坡向的提取 （3）坡形 ● 宏观坡形因子 ● 地面曲率因子 ● 地面变率因子 （4）坡长 （5）坡位 （6）坡面复杂度因子 3、本章内容 3.1 概述 （1）坡面因子的分类及提取方法 ● 坡面因子的分类 按照坡面因子所描述的空间区域范围，可以将坡面因子划分为微观坡面因子与宏观坡面因子两种基本类型。常用的微观坡面因子主要有：坡度、坡向、坡长、坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等。常用的宏观坡面因子主要有：地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数、地表切割深度，以及宏观坡形因子（直线形斜坡、凸形斜坡、凹形斜坡、台阶形斜坡）等。 按照提取坡面因子差分计算的阶数，可以将坡面因子分为一阶坡面因子、二阶坡面因子和高阶坡面因子。一阶坡面地形因子主要有坡度和坡向因子。二阶
坡面因子主要有坡度变率、坡向变率、平面曲率、剖面曲率等因子。复合坡面因子有坡长、坡形因子、地形粗糙度、地形起伏度、高程变异系数和地表切割深度等。 按照坡面的形态特征，可将坡面因子进一步划分为：坡面姿态因子，坡形因子，坡位因子，坡长因子以及坡面复杂度因子五大类。 ● 提取坡面因子的基本方法 首先将坡面的形态特征或各个坡面因子进行定量化描述，完成求导的数学模型，在此基础上，建立其以DEM为基本信息源进行提取的技术路线，并通过软件实现形成一套易于计算机操作的方法。 （2）确定坡面因子提取的算法基础 ● DEM格网数据的空间矢量表达（如图7.1） 图7.1 DEM格网数据的空间矢量模型 ● 基于空间矢量模型的差分计算 算法主要有数值分析方法、局部曲面拟合算法、空间矢量法、快速傅立叶变换等。其中数值分析方法包含有简单差分算法、二阶差分、三阶差分（带权或不带权）和Frame差分；局部曲面拟合又有线性回归平面、二次曲面和不完全四次曲面（据刘学军，2002）。 （3）提取坡面因子的常用分析窗口 ● 窗口分析（领域分析）的基本原理是：对栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值、标准差等一系列统计计算，或进行差分及与其它层面信息的复合分析等，实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。 ● 在坡面信息提取中，按照分析窗口的形状，可以将分析窗口划分为以下几类： 矩形窗口：以目标栅格为中心，分别向周围八个方向扩展一层或多层栅格。 圆形窗口：以目标栅格为中心，向周围作一等距离搜索区，构成一圆形分析窗口。