Formas de suelo geomórfonas (Spatial Analyst)

Disponible con una licencia de Spatial Analyst.

Resumen

Calcula el patrón geomorfón de cada celda de un ráster de superficie de entrada y clasifica las formas geomórfonas calculadas en tipos de forma de suelo comunes.

Uso

• Un geomorfón es una representación del paisaje basada en las diferencias de elevación dentro del área circundante de una celda de destino. Un total de 498 patrones geomórfonos únicos se pueden clasificar en 10 tipos de formas de suelo comunes: superficie plana, pico, cresta, desnivel, ramal, pendiente, hoyo, piedemonte, valle y depresión (Jasiewicz y Stepiski, 2012).

• El valor del parámetro Ráster de formas de suelo de salida (out_landforms_raster en Python) es la salida principal. Este es un ráster que representa el resultado de la clasificación geomórfona en 10 tipos de formas de suelo mediante una tabla de búsqueda. El patrón geomorfón es una salida opcional y se puede guardar especificando el valor del parámetro Ráster de formas geomórfonas de salida (out_geomorphons_raster en Python). Se trata de un ráster que representa el identificador único del patrón geomorfón. Se puede utilizar para clasificar formas geomórfonas en formas de suelo distintas a las del valor Ráster de formas de suelo de salida.

• El área circundante, área de análisis, de una celda de destino se determina mediante los parámetros Distancia de búsqueda (search_distance en Python) y Distancia de omisión (skip_distance en Python). Estos parámetros definen el radio del área que se utilizará para calcular el patrón geomorfón de una celda de destino. El parámetro Distancia de omisión especifica la distancia desde la celda de destino donde comienza el área de análisis. El parámetro Distancia de búsqueda especifica hacia dónde se extiende el área. El valor del parámetro Distancia de omisión debe ser menor que el valor del parámetro Distancia de búsqueda.

• Cuando se utiliza un valor grande para el parámetro Distancia de búsqueda, el resultado es un área de análisis grande, la cual puede proporcionar más información sobre el terreno circundante y mejorar la capacidad de clasificar una celda de destino como parte de una entidad de paisaje grande. Al mismo tiempo, un valor grande puede omitir entidades de paisaje pequeñas. Por ejemplo, una celda se puede clasificar como superficie plana en un área de análisis pequeña (un valor de Distancia de búsqueda pequeño), pero se puede clasificar como un valle en un área de análisis más amplia (un valor de Distancia de búsqueda grande). Con valores más pequeños del parámetro Distancia de búsqueda se obtendrán áreas de análisis pequeñas donde las entidades de paisaje grandes se pueden dividir en entidades más pequeñas y clasificarlas según corresponda.

• Especificar un valor para el parámetro Distancia de omisión da lugar a un enfoque centrado en áreas más alejadas de la celda de destino y genera un ráster de formas de suelo clasificadas más suave. Si no se especifica ningún valor de Distancia de omisión, todas las celdas vecinas dentro del área de análisis se tendrán en cuenta al identificar el patrón geomorfón.

• El parámetro Umbral de ángulo de terreno plano (angle_threshold en Python) especifica la diferencia entre los ángulos de la línea de visión por debajo de los cuales el área circundante visible se considerará plana. Al determinar el valor del parámetro Umbral de ángulo de terreno plano, tenga en cuenta el tamaño de celda del valor del parámetro Ráster de superficie de entrada. Por ejemplo, una diferencia de 1 grado significa varios metros de diferencia de elevación para un ráster de entrada con un tamaño de celda grande. Un valor grande del parámetro Umbral de ángulo de terreno plano dará como resultado más áreas identificadas como planas.

• Especificar el valor de la unidad Z (z_unit en Python) garantiza un cálculo adecuado de las diferencias de elevación y ángulos de línea de visión que se utilizan para generar el patrón geomorfón y la clasificación de formas de suelo.

  Si hay una unidad z disponible en el sistema de coordenadas verticales del ráster de entrada, se aplicará automáticamente. Se recomienda definir una unidad z para el ráster de entrada si falta esta unidad en el ráster de superficie de entrada. Puede usar la herramienta Definir proyección para especificar una unidad z. Si una coordenada vertical no se ha definido, se utilizará el metro de forma predeterminada. Esta herramienta generará una advertencia cuando la unidad z especificada sea incorrecta en función del cálculo de los ángulos de la línea de visión en cada dirección cardinal. Por ejemplo, si los valores de elevación DEM están en metros, pero se han especificado centímetros para el parámetro Unidad z, el terreno se considerará plano y las formas de suelo no se clasificarán correctamente.

• Las celdas NoData del ráster de superficie se ignorarán y a esas celdas se les asignará NoData en los valores de los parámetros Ráster de formas de suelo de salida y Ráster de formas geomórfonas de salida.

• Referencias:

  • Jasiewicz, J y Stepinski, T. J., Geomorphons - a pattern recognition approach to classification and mapping of landforms, Geomorphology, 182, 15 de enero de 2013: 147-56. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.11.005

Parámetros

Cuadro de diálogo

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster de superficie de entrada	Ráster de entrada de superficie.	Raster Layer
Ráster de formas geomórfonas de salida (Opcional)	A cada patrón geomorfón se le asignará un identificador único, el cual se almacena para cada celda en el ráster de formas geomórfonas de salida. La salida es de tipo entero.	Raster Dataset
Umbral de ángulo de terreno plano (Opcional)	El umbral del ángulo (en grados) por debajo del cual la celda de destino se clasificará como plana. El valor predeterminado es 1 grado. Para los DEM de baja resolución se recomienda especificar un valor mayor que el predeterminado.	Double
Unidades de distancia (Opcional)	Especifica la unidad de distancia que se utilizará para los parámetros Distancia de búsqueda y Distancia de omisión. La distancia se medirá en la unidad o la cantidad de celdas especificadas. El valor predeterminado es Celdas. Celdas—La unidad de distancia será celdas. Metros—La unidad de distancia será metros. Centímetros—La unidad de distancia será centímetros. Kilómetros—La unidad de distancia será kilómetros. Pulgadas—La unidad de distancia será pulgadas. Pies—La unidad de distancia será pies. Yarda—La unidad de distancia será yardas. Millas—La unidad de distancia será millas.	String
Distancia de búsqueda (Opcional)	La distancia desde la celda de destino que define el radio del área que se utilizará para identificar el patrón geomorfón. El valor predeterminado es 10. Utilice un valor de distancia de búsqueda que coincida con el tipo y el tamaño de las formas de suelo que desea clasificar.	Double
Distancia de omisión (Opcional)	La distancia desde la celda de destino donde comienza el área de análisis. Las celdas vecinas que caen dentro de esta distancia se omitirán y no contribuirán a la identificación del patrón geomorfón. La clasificación de cada celda individual se determina evaluando las celdas vecinas dentro de la distancia de omisión desde el centro de la celda de destino.	Double
Unidad Z (Opcional)	Especifica la unidad lineal que se utilizará para los valores z verticales. Se define mediante un sistema de coordenadas verticales si existe. Si no existe ningún sistema de coordenadas verticales, defina la unidad z mediante la lista de unidades para garantizar el cómputo geodésico correcto. El valor predeterminado es metros. Pulgada—La unidad lineal será pulgadas. Pie—La unidad lineal será pies. Yarda—La unidad lineal será yardas. Milla (EE. UU.)—La unidad lineal será millas. Milla náutica—La unidad lineal será millas náuticas. Milímetro—La unidad lineal será milímetros. Centímetro—La unidad lineal será centímetros. Contador—La unidad lineal será metros. Kilómetro—La unidad lineal será kilómetros. Decímetro—La unidad lineal será decímetros.	String

Valor de retorno

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster de formas de suelo de salida	El ráster de formas de suelo clasificadas de salida. La salida es de tipo entero. Cada valor corresponde a un tipo de forma de suelo específico: Superficie plana: valor de celda 1, Pico: valor de celda 2, Cresta: valor de celda 3, Desnivel: valor de celda 4, Ramal: valor de celda 5, Pendiente: valor de celda 6, Hoyo: valor de celda 7, Piedemonte: valor de celda 8, Valle: valor de celda 9, Depresión: valor de celda 10.	Raster

Python

GeomorphonLandforms(in_surface_raster, {out_geomorphons_raster}, {angle_threshold}, {distance_units}, {search_distance}, {skip_distance}, {z_unit})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_surface_raster	Ráster de entrada de superficie.	Raster Layer
out_geomorphons_raster (Opcional)	A cada patrón geomorfón se le asignará un identificador único, el cual se almacena para cada celda en el ráster de formas geomórfonas de salida. La salida es de tipo entero.	Raster Dataset
angle_threshold (Opcional)	El umbral del ángulo (en grados) por debajo del cual la celda de destino se clasificará como plana. El valor predeterminado es 1 grado. Para los DEM de baja resolución se recomienda especificar un valor mayor que el predeterminado.	Double
distance_units (Opcional)	Especifica la unidad de distancia que se utilizará para los parámetros Distancia de búsqueda y Distancia de omisión. La distancia se medirá en la unidad o la cantidad de celdas especificadas. El valor predeterminado es Celdas. Especifica las unidades de distancia que se utilizarán para los parámetros search_distance y skip_distance. La distancia se medirá en la unidad o la cantidad de celdas especificadas. El valor predeterminado es CELLS. CELLS—La unidad de distancia será celdas. METERS—La unidad de distancia será metros. CENTIMETERS—La unidad de distancia será centímetros. KILOMETERS—La unidad de distancia será kilómetros. INCHES—La unidad de distancia será pulgadas. FEET—La unidad de distancia será pies. YARDS—La unidad de distancia será yardas. MILES—La unidad de distancia será millas.	String
search_distance (Opcional)	La distancia desde la celda de destino que define el radio del área que se utilizará para identificar el patrón geomorfón. El valor predeterminado es 10. Utilice un valor de distancia de búsqueda que coincida con el tipo y el tamaño de las formas de suelo que desea clasificar.	Double
skip_distance (Opcional)	La distancia desde la celda de destino donde comienza el área de análisis. Las celdas vecinas que caen dentro de esta distancia se omitirán y no contribuirán a la identificación del patrón geomorfón. La clasificación de cada celda individual se determina evaluando las celdas vecinas dentro de la distancia de omisión desde el centro de la celda de destino.	Double
z_unit (Opcional)	Especifica la unidad lineal que se utilizará para los valores z verticales. Se define mediante un sistema de coordenadas verticales si existe. Si no existe ningún sistema de coordenadas verticales, defina la unidad z mediante la lista de unidades para garantizar el cómputo geodésico correcto. El valor predeterminado es metros. INCH—La unidad lineal será pulgadas. FOOT—La unidad lineal será pies. YARD—La unidad lineal será yardas. MILE_US—La unidad lineal será millas. NAUTICAL_MILE—La unidad lineal será millas náuticas. MILLIMETER—La unidad lineal será milímetros. CENTIMETER—La unidad lineal será centímetros. METER—La unidad lineal será metros. KILOMETER—La unidad lineal será kilómetros. DECIMETER—La unidad lineal será decímetros.	String

Valor de retorno

Nombre	Explicación	Tipo de datos
out_landforms_raster	El ráster de formas de suelo clasificadas de salida. La salida es de tipo entero. Cada valor corresponde a un tipo de forma de suelo específico: Superficie plana: valor de celda 1, Pico: valor de celda 2, Cresta: valor de celda 3, Desnivel: valor de celda 4, Ramal: valor de celda 5, Pendiente: valor de celda 6, Hoyo: valor de celda 7, Piedemonte: valor de celda 8, Valle: valor de celda 9, Depresión: valor de celda 10.	Raster

Muestra de código

Ejemplo 1 de GeomorphonLandforms (ventana de Python)

En el siguiente ejemplo se muestra cómo usar esta herramienta en la ventana de Python.

Este ejemplo genera un ráster de formas de suelo a partir de un ráster de superficie de entrada utilizando los valores predeterminados para todos los parámetros opcionales.

from arcpy.sa import *
outGeomorphonLandforms = GeomorphonLandforms("elevation_1m.tif", "", "", "", "", "", "")
outGeomorphonLandforms.save("C:/sapyexamples/output/outgeorphonlandforms01.tif")

Ejemplo 2 de GeomorphonLandforms (script independiente)

En el siguiente ejemplo se muestra cómo usar esta herramienta en un script independiente de Python.

Este ejemplo genera un ráster de formas de suelo clasificado a partir de formas geomórfonas calculadas sobre una distancia de búsqueda de 50 metros, omitiendo celdas a menos de 2 metros de la celda de destino.

# Name: GeomorphonLandforms_standalone.py
# Description: Calculates geomorphons over a search distance of 50 meters, skipping cells within 2 meters
# of the target cell. Terrain is considered flat if the difference between elevation angles is less or equal to 2 degrees.
# The calculated geomorphons are classified into landforms and saved as a raster. 
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy.sa import *

# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Set local variables
inRaster = "elevation_1m.tif"
inAngleThreshold = 2
inDistanceUnits = "METERS"
inSearchDistance = 50
inSkipDistance = 2
inZunit = "METER"

# Execute the tool
outGeomorphonLandforms = GeomorphonLandforms(inRaster, "", inAngleThreshold, inDistanceUnits,
                                         inSearchDistance, inSkipDistance, inZunit)

# Save the output 
outGeomorphonLandforms.save("C:/sapyexamples/output/outgeomorphonlandforms02.tif")

Entornos

Tamaño de celda, Método de proyección de tamaño de celda, Espacio de trabajo actual, Sistema de coordenadas de salida, Extensión, Máscara, Alinear ráster