Formas de suelo geomórfonas (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 de formas de suelo basada en las diferencias de elevación en los alrededores de una celda objetivo. Un total de 498 patrones de geomorfón únicos pueden clasificarse en 10 tipos comunes de formas del suelo: plano, pico, dorsal, arcén, ramal, ladera, hueco, pendiente de pie, valle y fosa (Jasiewicz y Stepiski, 2012).

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

• El área circundante, el área de análisis, de una celda objetivo viene determinada por 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 geomorfónico de una celda objetivo. El parámetro Distancia de omisión especifica la distancia desde la celda objetivo donde comienza el área de análisis. El parámetro Distancia de búsqueda especifica hasta dónde se extiende el área. El valor del parámetro Distancia de omisión debe ser más pequeño que el valor del parámetro Distancia de búsqueda.

• Si se utiliza un valor grande para el parámetro Distancia de búsqueda, el resultado es una gran área de análisis, que puede proporcionar más información sobre el terreno circundante y mejorar la capacidad de clasificar una celda objetivo como parte de una entidad del paisaje amplia. Al mismo tiempo, un valor grande puede omitir pequeñas entidades del paisaje. Por ejemplo, una celda puede clasificarse como plana en un área de análisis pequeña (un valor de Distancia de búsqueda pequeño) pero puede clasificarse como valle en un área de análisis más amplia (un valor de Distancia de búsqueda grande). Valores más pequeños del parámetro Distancia de búsqueda darán como resultado áreas de análisis pequeñas en las que los grandes elementos del paisaje pueden dividirse en elementos más pequeños y clasificarse en consecuencia.

• Si se especifica un valor para el parámetro Distancia de omisión, se centra la atención en las zonas más alejadas de la celda de destino y se genera un ráster de formas del suelo clasificadas más suave. Si no se especifica ningún valor para Distancia de omisión, se tendrán en cuenta todas las celdas vecinas dentro del área de análisis a la hora de identificar el patrón geomorfónico.

• 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 la zona visible circundante 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 alto del parámetro Umbral de ángulo de terreno plano hará que se identifiquen más zonas como planas.

• Especificar el valor de Unidad Z (z_unit en Python) garantiza el cálculo correcto de las diferencias de elevación y de los ángulos de la línea de visión que se utilizan para generar el patrón geomorfónico y la clasificación de la forma 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 en el ráster de superficie de entrada. Puede usar la herramienta Definir proyección para especificar una unidad z. Si no se define una coordenada vertical, de forma predeterminada se utilizarán los metros. Esta herramienta emitirá un aviso cuando la unidad z especificada sea incorrecta según el cálculo de los ángulos de la línea de visión en cada dirección cardinal. Por ejemplo, si los valores de elevación de DEM están expresados en metros pero se han especificado centímetros para el parámetro Unidad Z, el terreno se considerará plano y las formas del suelo no se clasificarán correctamente.

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

• Referencias:

  • Jasiewicz, J and 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 geomorfones de salida (Opcional)	A cada patrón geomorfónico se le asignará un identificador único, que se almacena para cada celda en el ráster de geomorfones de salida. La salida es de tipo entero.	Raster Dataset
Umbral de ángulo de terreno plano (Opcional)	Umbral de ángulo (en grados) por debajo del cual la celda objetivo se clasificará como plana. El valor predeterminado es 1 grado. Se recomienda especificar un valor mayor que el predeterminado para los DME de baja resolución.	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 en el número de celdas especificado. 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)	Distancia desde la celda objetivo que define el radio del área que se utilizará para identificar el patrón geomorfónico. 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)	Distancia desde la celda objetivo donde comienza el área de análisis. Las celdas vecinas que se encuentren dentro de esta distancia se omitirán y no contribuirán a la identificación del patrón geomorfónico. La clasificación de cada celda individual se determina evaluando las celdas vecinas dentro de la distancia de omisión desde el centro de la celda objetivo.	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	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: plano (valor de celda 1), pico (valor de celda 2), dorsal (valor de celda 3), arcén (valor de celda 4), ramal (valor de celda 5), pendiente (valor de celda 6), hueco (valor de celda 7), pendiente de pie (valor de celda 8), valle (valor de celda 9) y fosa (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 geomorfónico se le asignará un identificador único, que se almacena para cada celda en el ráster de geomorfones de salida. La salida es de tipo entero.	Raster Dataset
angle_threshold (Opcional)	Umbral de ángulo (en grados) por debajo del cual la celda objetivo se clasificará como plana. El valor predeterminado es 1 grado. Se recomienda especificar un valor mayor que el predeterminado para los DME de baja resolución.	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 en el número de celdas especificado. El valor predeterminado es Celdas. Especifica la unidad de distancia que se utilizará para los parámetros search_distance y skip_distance. La distancia se medirá en la unidad o en el número de celdas especificado. 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)	Distancia desde la celda objetivo que define el radio del área que se utilizará para identificar el patrón geomorfónico. 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)	Distancia desde la celda objetivo donde comienza el área de análisis. Las celdas vecinas que se encuentren dentro de esta distancia se omitirán y no contribuirán a la identificación del patrón geomorfónico. La clasificación de cada celda individual se determina evaluando las celdas vecinas dentro de la distancia de omisión desde el centro de la celda objetivo.	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	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: plano (valor de celda 1), pico (valor de celda 2), dorsal (valor de celda 3), arcén (valor de celda 4), ramal (valor de celda 5), pendiente (valor de celda 6), hueco (valor de celda 7), pendiente de pie (valor de celda 8), valle (valor de celda 9) y fosa (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 (cadena de comandos independiente)

En el siguiente ejemplo se muestra cómo usar esta herramienta en una secuencia de comandos independiente de Python.

Este ejemplo genera un ráster de formas de suelo clasificado a partir de geomorfones calculados sobre una distancia de búsqueda de 50 metros, omitiendo las celdas situadas a menos de 2 metros de la celda objetivo.

# 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