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11.9、表面分析—零基础入门教程

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视频教程
课程摘要

表面分析是一种研究材料表面性质和结构的科学方法。材料的表面是指与外界接触的部分,它与材料内部具有不同的性质和结构。表面分析的目的是通过对材料表面进行分析和研究,了解材料的表面性质、结构和化学组成,以及与材料表面相关的物理、化学和生物过程。表面分析可以通过多种技术手段来实现,包括光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等。表面分析的重要性在于材料的表面性质和结构对材料的性能和应用具有重要影响。材料的表面性质可以影响材料的机械性能、化学反应性、电子性质等。

【详细教程】

坡度


坡度是指过地表面任意一点的切平面与水平地面之间的夹角。坡度用来计算任一单元和邻域单元间变化的最大比率,如单元下降最陡的坡面(单元和它相邻单元间的高程距离的最大变化率)。输出数据中的每个单元都有一个坡度值,坡度值较低则表明地势较平坦,坡度值较高则地势较陡峭。制作坡度图的操作步骤如下:

(1)在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】→【表面分析】→【坡度】,打开【坡度】对

话框,如图所示。

(2)在【坡度】对话框中,输入【输入栅格】数据(位于“ ..\chpl1\ 表 面 分 析 \data\Stowe.gdb"), 指定【输出栅格】的保存路径和名称。

(3)【输出测量单位】为可选项,选择坡度的表示方法,有两种情况:

DEGREE:   坡度倾角将以度为单位进行计算。

PERCENT   RISE:坡度百分比,即高程增量与水平增量之比的百分数,

(4)在【Z因子(可选)】文本框中输入Z因子。

(5)单击【确定】按钮,完成操作。图为某区域的坡度图。


曲率


曲率输出栅格的单位以及可选输出剖面曲线栅格和输出平面曲线栅格的单位是Z单位的百分之一 (1/100)。某山区(平缓地貌)的全部三个输出栅格的合理期望值介于-0.5~0.5。如果山势较为陡峭崎岖(极端地貌),那么期望值介于-4~4。制作曲率图的操作步骤如下:

(1)在ArcToolbox中单击【Spatial Analyst工具】→【表面分析】→【曲率】,双击打开【曲

率】对话框,如图所示。

(2)在【曲率】对话框中,输入【输入栅格】数据(位于" … \chpl1\ 表面分析\data\Stowe.gdb"), 指定【输出曲率栅格】的保存路径和名称。

(3)在【Z因子】文本框中输入Z因子。

(4)【输出剖面曲线栅格】为可选项,输出剖面曲线栅格数据集。


(5)【输出平面曲线栅格】为可选项,输出平面曲线栅格数据集。

(6)单击【确定】按钮,完成操作。图为某区域的总曲率图。



可见性分析


视域工具输出栅格属性表中记录着从每个栅格表面位置可看到的视点数目,该数值存储在属性表的VALUE项中。该值记录在输出栅格表的VALUE项中。输入栅格上指定为NoData的所有像元在输出栅格上仍被指定为NoData。

视点工具不仅会存储每个视点能够看到的栅格信息,而且会精确识别从每个栅格表面位置可看到哪些视点。例如,要显示只能通过视点3看到的所有栅格区域,只需打开输出栅格属性表,然后选择视点3(OBS3) 等于1而其他所有视点等于0的行,则只能通过视点3看到的栅格区域就会在地图上高亮显示。

可见性分析的操作步骤如下:

(1)在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】→【表面分析】→【视域】,打开【视域】对

话框,如图所示。

(2)在【视域】对话框中,输入【输入栅格】、【输入观察点或观察折线(polyline)要素】数据

(位于" … \chpl1\ 表面分析\data\Stowe.gdb"), 指定【输出栅格】的保存路径和名称。

(3)在【Z因子(可选)】文本框中输入Z因子。

(4)【折射系数】为可选项,空气中可见光的折射系数,默认值为0.13。

(5)单击【确定】按钮,完成操作。图标识了"rec   sites"的视域。图上的点状数据即为“rec   sites”数据点。其中,绿色像元是可见部分,而红色像元则不可见。


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