ढलान वाली सतहों पर ऊंचाई बढ़ रही है?


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क्या डीईएम सतह से प्रवृत्ति को हटाने के लिए एक ज्ञात पद्धति है?

उदाहरण के लिए, यदि मेरे पास एक नदी का डेम है, तो यह नदी उच्च ऊंचाई (अपस्ट्रीम) से निचली ऊंचाई (डाउनस्ट्रीम) तक प्रवाहित होगी। यहां तक ​​कि अगर नदी तल के तल तक पानी की सतह के शीर्ष से दूरी पूरी नदी में समान थी, तो भी रिस्ते के निचले हिस्से में अभी भी डेम में कम ऊंचाई के मान होंगे। क्या इन मूल्यों को बाहर करना भी संभव है ताकि समान गहराई वाले क्षेत्रों में भी समान ऊंचाई हो?

इस प्रवृत्ति को हटाते समय यह DEM की समग्र विशेषताओं को संरक्षित करने के लिए आदर्श होगा, जैसे नदी के किनारे में डुबकी।यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

जवाबों:


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@ जुल सही है कि "आपको एक प्रवृत्ति की सतह की गणना करने की आवश्यकता है, और फिर 'आरंभिक' प्राप्त करने के लिए अपने प्रारंभिक डेम से इसे घटाएं," लेकिन ऐसा लगता है कि इस मामले में " डिप्स को संरक्षित करने के लिए सरल प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।" यदि "प्रवृत्ति की सतह" भी मूल डेम का अनुसरण करती है, तो अवशिष्ट सतह की स्थानीय विशेषताओं को बनाए नहीं रखेंगे। इस प्रकार, बचने की तकनीकों के बीच सभी स्थानीय (स्प्लिन, फिल्टर, और - विशेष रूप से - क्रिगिंग) हैं और जो वैश्विक हैं।

एक सरल, मजबूत, प्रत्यक्ष दृष्टिकोण नदी के आसपास के क्षेत्र में डीईएम के लिए एक विमान को फिट करना है। यह कोई फैंसी तकनीक या भारी गणना नहीं करता है, क्योंकि (यूक्लिड के अनुसार) एक विमान अंतरिक्ष में तीन (गैर-कोलीनियर) बिंदुओं से निर्धारित होता है। तदनुसार, नदी के सिर पर एक बिंदु (X1 ', y1', z1 ') = (निर्देशांक, ऊंचाई) का चयन करें, नीचे की ओर एक और बिंदु (x2', y2 ', z2') और अंत में तीसरा बिंदु (x0 ',' y0 ', z0') के पहले दो बिंदुओं को जोड़ने वाले लाइन सेगमेंट से दूर चुनने का। (ये निर्देशांक primes के साथ संकेत दिए गए हैं क्योंकि हम जल्द ही उन्हें बदल देंगे।) यह अंतिम बिंदु नहीं हैजमीन की सतह पर या उसके पास एक बिंदु के अनुरूप है! वास्तव में, एक अच्छी प्रारंभिक पसंद अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम ऊंचाई के औसत तक अपनी ऊंचाई निर्धारित करने के लिए हो सकती है, z0 '= (z1' + z2 ') / 2।

स्थानीय समन्वय प्रणाली की उत्पत्ति के रूप में बिंदु (x0 ', y0', z0 ') को अपनाकर गणनाओं को आसान किया जाता है। इन निर्देशांक में अन्य दो बिंदु हैं

(x1,y1,z1) = (x1'-x0',y1'-y0',z1'-z0') 
(x2,y2,z2) = (x2'-x0',y2'-y0',z2'-z0'). 

मूल समन्वय प्रणाली में (x ', y') पर कोई भी मनमाना स्थान, इस नई प्रणाली में निर्देशांक (x, y) = (x'-x0 ', y'-y0') है। क्योंकि मूल (0,0,0) से गुजरने वाले किसी भी प्लेन में फॉर्म z = a * x + b * y का समीकरण होना चाहिए, इससे समस्या निम्नलिखित तक कम हो जाती है:

अंक (0,0,0), (X1, y1, z1), और (x2, y2, z2) से गुजरने वाले विमान के लिए फॉर्म z = a * x + b * y में समीकरण खोजें।

गणना करने के लिए अद्वितीय समाधान है

u = z1 y2 - z2 y1
v = x1 z2 - x2 z1
w = x1 y2 - x2 y1

किन शब्दों में

a = u/w, b = v/w.

इन दो नंबरों को ए और बी मिला, और दो मूल निर्देशांक x0 'और y0' को याद करते हुए, फॉर्म का एक रेखापुंज गणना

[DEM] - a * ([X'] - x0') - b * ([Y'] - y0')

डीईएम से "झुकाव" को हटाता है । इस अभिव्यक्ति में [X '] मूल निर्देशांक में x-निर्देशांक ग्रिड को संदर्भित करता है और [Y'] मूल y-निर्देशांक ग्रिड को संदर्भित करता है। परिणामी DEM को मूल रूप से चुने गए तीन बिंदुओं में से प्रत्येक पर एक ही ऊंचाई (अर्थात्, z0 ') की गारंटी है; यह कहीं और करता है जो डेम पर ही निर्भर करता है!


(मुझे आशा है कि कुछ पाठक इस बात की सराहना करते हैं कि यह दृष्टिकोण त्रिकोणमिति या कम से कम वर्ग मशीनरी के सभी संदर्भों से कैसे बचता है। :-)


पर एक रेखापुंज झुकाव करने के लिए अपने संदर्भ जोड़ने के लिए मत भूलना forums.arcgis.com/threads/22904-Trouble-with-Hillshading

@ अच्छा बिंदु: gis.stackexchange.com/questions/10959/… पर पिछला पोस्ट इस से संबंधित है।
whuber

पिछला प्रश्न भी मेरा था - मुझे लगा कि मुझे अधिक परिष्कृत रूप से प्रश्न पूछने के लिए इसे परिष्कृत करना चाहिए था (जैसे कि डिप्स को संरक्षित करने की आवश्यकता है)। मैंने कोड के लिए चारों ओर देखा है जो इस प्रकार के विश्लेषण को आगे बढ़ाएगा, लेकिन मैं असफल रहा हूं। क्या आप ऐसी किसी भी चीज़ के बारे में जानते हैं जो आर्कोबजेक्ट्स का उपयोग करती है जो उपयोगी होगी, या मुझे खरोंच से शुरू करना चाहिए? मदद के लिए धन्यवाद - यह अमूल्य है।
रडार

@ राधार पहले इस विश्लेषण को हाथ से आजमाएं। इसके लिए कुछ निर्णय की आवश्यकता होती है (आपको उन तीन बिंदुओं को ध्यान से चुनना होगा) और, अक्सर, सही करने के लिए कुछ पुनरावृत्ति। वह अनुभव आपको एक बेहतर समझ देगा कि गणना कैसे काम करती है। आप इस दृष्टिकोण की तुलना आर्कगिस के भीतर दी गई लीनियर ट्रेंड सरफेस फिटिंग से भी कर सकते हैं।
whuber

पर्याप्त रूप से उचित - मैंने पहले ही अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम पॉइंट की व्युत्पत्ति को स्वचालित कर दिया है। मुझे लगता है कि 3 सबसे बिंदु हो जाएगा मुश्किल हिस्सा है। एक बार फिर धन्यवाद!
रडार

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मैंने नदियों के लिए असंतोषजनक प्रवृत्ति विश्लेषण के साथ डी-ट्रेंडिंग पाया है। यह मिडवेस्ट जैसे क्षेत्रों में काम कर सकता है लेकिन पश्चिम में एक एकल रैखिक या बहुपद सतह कभी भी जटिल स्थलाकृति के कारण नदी के ढाल को अच्छी तरह से अनुमानित नहीं करती है। इसके बजाय मैंने जो उपयोग किया है वह औसत भारित है जहां मैं एक अपलैंड पिक्सेल की ऊंचाई की तुलना नदी के भारित औसत से कर्नेल घनत्व का उपयोग करके करता हूं (देखें लेख विंटर 2010 के आर्क्यूसर में)। यह अधिक "स्थानीयकृत" परिणाम पैदा करता है। कुछ नकारात्मक मूल्यों को प्राप्त करना अभी भी संभव है, लेकिन मैंने पाया है कि वे मूल्य नदी चैनल तक सीमित प्रतीत होते हैं और खड़ी ढाल वाले क्षेत्रों में सबसे आम हैं। अभी हाल ही में मैंने "बाढ़ की ऊँचाई" के मानचित्रण के लिए पथप्रदर्शक दृष्टिकोण के साथ प्रयोग किया है, लेकिन यह जीता नहीं है '


आपकी टिप्पणी के लिए धन्यवाद टॉम। हमारी साइट पर आपका स्वागत है - आपको यहां देखना अच्छा है!
whuber

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आपको एक ट्रेंड सतह की गणना करने की आवश्यकता है, और फिर "डिटरेंडेड" एक प्राप्त करने के लिए इसे अपने प्रारंभिक डेम से घटाएं।

एक प्रवृत्ति सतह की गणना करने के लिए, किसी भी सतह सरलीकरण फ़ंक्शन का उपयोग किया जा सकता है (फ़िल्टरिंग, स्लाइन चौरसाई, सिंचाई, आदि)। यह विकल्प इस बात पर निर्भर करता है कि आप इस प्रवृत्ति की सतह को कैसा दिखना चाहते हैं।

यहाँ एक उदाहरण है कि कैसे आर्कजीआईएस 10.0 में क्रिगिंग का उपयोग किया जाए


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मेरे उदाहरण के लिए, क्या प्रवृत्ति की सतह (उदाहरण के लिए सतह सरलीकरण) प्राप्त करने के लिए एक पसंदीदा तरीका है?
रडार

यह सवाल है! यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस इलाके में बदलाव करना चाहते हैं, जिसे "ट्रेंड" माना जाता है और हटा दिया जाता है, और जिसे आप रखना चाहते हैं। सरलीकरण जितना मजबूत होगा, आप अपने इलाके के स्थानीय रूपांतरों को उतना ही कम रखेंगे। जैसा कि व्हीबर ने कहा है, स्थानीय विमानों से बनी एक प्रवृत्ति सतह भी संतोषजनक हो सकती है।
जुलिएन
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