介紹
地形參數大致可分為兩類:1)可從DEM中直接獲取的參數;2)需要對DEM進行一系列後續處理才可得到的參數。通常,在DEM完成預處理之後(如填窪),第一步即是計算DEM參數。有些參數被稱為局部參數,即這些參數僅通過計算單個柵格與其臨域柵格即可獲取,而另外一些參數被稱為區域性參數(如當我們將重力場加入到DEM中),這類參數在計算時不僅需要考慮自身以及臨域柵格,還需要考慮其他柵格與其自身間的相互關係,下表為這兩種參數的列舉。
局部參數
我們將局部參數分為兩類:1)幾何參數;2)統計參數。
1 幾何參數
幾何參數有：坡度、坡向、地表曲率等。計算幾何參數需要一定的數學分析，最簡單的方式是用3*3的移動窗口基於一定數學公式進行計算，過程如下圖所示。
在計算幾何參數之前，需要理解一個重要的數學概念：梯度，其計算公式如下。
基於梯度公式首先可以獲得長度與方向，進一步計算，可以獲得坡度，公式如下。
通常在柵格中，連續的偏微分可通過差分進行計算，公式如下。
上面的公式在圖像處理中被稱為卷積操作，上文公式關聯的卷積核如下圖所示。
與坡度相關的另一個重要參數是表面積參數。若柵格的分辨率為s,那麼面積A=s^2。然而，這並非是真實的地表面積計算公式，因為我們忽略了地形中坡度產生的影響。當考慮坡度的影響時，地表面積的計算公式如下（Berry, 1996）。
與坡度一樣，坡向也是一個及其重要的地形參數，其單位一般為度，從北方向開始，順時針度量，分別為0-360度。坡向的計算公式如下。
其中p和q是一階微分梯度值。坡向定義了流向，當水流(或其他可流動性物質)沿著下坡流動時，其方向由坡向決定，這是流向算法的理論基礎。
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