[科普中國]-地形起伏度

定義

地形起伏度，也稱地勢(shì)起伏度、相對(duì)地勢(shì)或相對(duì)高度，是單位面積內(nèi)最大相對(duì)高程差，可反映地面相對(duì)高差，是描述地貌形態(tài)的定量指標(biāo)。公式如下：

式中，R代表地形起伏度，代表單位面積內(nèi)最大高程值，代表單位面積內(nèi)最小高程值。

測(cè)量意義地球表面起伏形態(tài)稱地貌，也稱地形，依一定比例表示地貌、地物平面位置和高程的正射投影圖稱為地形圖，地形圖用海拔高度表示高程，在地表切割較強(qiáng)地區(qū)，為分析地文現(xiàn)象或地貌過程，有時(shí)更需了解相對(duì)高差，故不僅需要編制地形圖，也需編制地形起伏圖，國際地理聯(lián)合會(huì)地貌調(diào)查與制圖委員會(huì)將地形起伏度作為地貌形態(tài)分類的重要指標(biāo)。

地貌分類標(biāo)準(zhǔn)將多尺度地形起伏度分別劃分為平原、盆地、低山、中山、高山、高原、丘陵、小\中\(zhòng)大起伏山地等類型。

地形起伏度在土地利用評(píng)價(jià)、土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、人居環(huán)境適宜性評(píng)價(jià)、地貌制圖、地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。使用不同尺度的地形起伏度會(huì)影響相關(guān)研究的基本結(jié)論。地形起伏度可作為劃分地貌形態(tài)的重要參考指標(biāo)。

測(cè)量方法美國密歇根土地經(jīng)濟(jì)調(diào)查局最先使用固定面積的網(wǎng)格來計(jì)算地形起伏度。

國際地理聯(lián)合會(huì)地貌調(diào)查與制圖委員會(huì)編制的1：250萬歐洲國際地貌圖將統(tǒng)計(jì)單位設(shè)置為16平方千米方格（4km*4km），并將每個(gè)方格中最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的高差作為地形起伏度。1

方法一1) 激活 DEM 數(shù)據(jù)， 在 Spatial Analysis下使用柵格鄰域計(jì)算工具 Neighborhood Statistics 。設(shè)置 Statistic type 為最大值，鄰域的類型為矩形（也可以為圓） ，鄰域的大小為 11×11（這個(gè)值也可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行改變），則可得到一個(gè)鄰域?yàn)?11×11的矩形的最大值層面，記為 A；

2) 重復(fù) 1、2，只是把 Statistic type 值設(shè)置為最小值，即可得到 DEM 數(shù)據(jù)的最小值層面，記為 B；

3) 在Spatial Analysis下使用柵格計(jì)算器Calculator，公式為[A]-[B]，即可得到一個(gè)新層面，其每個(gè)柵格的值是以這個(gè)柵格為中心的確定鄰域的地形起伏值。

方法二在ArcGIS的Spatial Analyst Tool下，采用Focal函數(shù)分別計(jì)算DEM的最大高程值和最小高程值，再將最大高程值和最小高程值進(jìn)行差值運(yùn)算。

方法三用Createfishnet工具做個(gè)要計(jì)算的大小范圍的柵格，用Zonal statistics直接計(jì)算RANGE，即為地形起伏度。2

地形分類指標(biāo)平地：坡度s