Como calcular a inclinação média em uma grade?

Esta é realmente uma questão de duas partes:

1. Quais métodos existem para calcular a inclinação média por unidade (por exemplo, km²) para uma determinada área? Existem requisitos especiais nos dados - como informações adicionais além das medidas de altura?
2. Quais GIS de código aberto implementam métodos utilizáveis ​​para calcular a inclinação média em uma grade (por exemplo, arquivo TIF)?

A primeira abordagem é calcular a inclinação da varredura. Se você procura código-fonte aberto, principalmente cálculos de varredura, eu quase sempre sugiro GRASS. Nesse caso, você está atrás do r.slope.aspect para calcular o seu raster rope .

Neste ponto, você tem duas opções. Se você estiver atrás da inclinação média dentro de um km ² centralizada em um ponto específico, poderá tentar r.neighbours com o método médio na saída da inclinação. Como alternativa, você pode tentar r.resample para elevar sua varredura até as células do km ² e terá uma inclinação média por km ² em todo o conjunto de dados.

Até onde eu sei, não há requisitos especiais, exceto uma varredura contínua - embora eu possa tentar um corte / preenchimento na varredura para suavizá-la primeiro.

Espero que isto ajude!

Você precisa saber algo sobre o significado, método de aquisição e processamento das medidas de elevação, porque os cálculos de inclinação são bastante sensíveis à resolução. Você obterá inclinações médias mais baixas, normalmente com uma resolução mais grosseira ou quando os valores das células forem elevações médias da célula em vez de elevações pontuais. Em particular, se sua grade tiver sido processada por qualquer tipo de procedimento de reamostragem, isso mudará as inclinações (às vezes drasticamente). Observe também que a inclinação média dentro de uma região não é a mesma que a inclinação com base em uma média comparável de elevações dentro da mesma região: a primeira será pelo menos tão grande quanto a segunda e pode ser tremendamente maior. Como exemplo extremo, a inclinação média nos planaltos profundamente incisos da Virgínia Ocidental é alta, refletindo o terreno acidentado,

Editar

Alguns anos atrás, obtive três DEMs da mesma área (em Idaho) com resolução de 30m, resolução de 10m e um conjunto de dados LIDAR (resolução de 1m) e comparei suas distribuições de inclinação. Aqui está um gráfico desse estudo:

Isso mostra que, à medida que a resolução fica mais fina, a proporção de áreas de alta inclinação aumenta. A mudança de 30m para o LIDAR é substancial: a inclinação média aumenta em cerca de 10 graus. Este gráfico também recompensa um olhar mais atento: você pode ver poucas alterações nas áreas de baixa inclinação. Aparentemente, as áreas acidentadas de alta inclinação no LIDAR DEM são suavizadas nos DEMs de 10m e 30m, onde se tornam áreas de inclinação média. Inclinações realmente extremas (acima de 75 graus ou mais) aparecem apenas no conjunto de dados LIDAR. Embora possa haver perguntas sobre qual desses conjuntos de dados está mais próximo da "verdade", claramente as conclusões que se tira sobre as distribuições de declives variam com a resolução.