Função Curva de Nível

A função Curva de Nível gera linhas de contorno juntando pontos com a mesma elevação a partir de uma camada raster de elevação. As curvas de nível são isolinhas criadas como rasters para visualização.

As seguintes principais características tornam esta função eficiente:

  • As curvas de nível são geradas de forma rápida e dinâmica em conjuntos de dados muito grandes, como a elevação do Mundo.
  • As curvas de nível podem ser suavizadas para proporcionar uma aparência mais cartográfica e agradável, mantendo a precisão das curvas de nível.
  • O controle dinâmico sobre o intervalo da curva de nível é fornecido.
  • As opções de saída incluem linhas da curva de nível, curvas de nível de índice e curvas de nível preenchidas.

Notas

A criação de uma camada de curva de nível como um produto raster é valiosa para uma ampla gama de aplicações, já que as curvas de nível podem ser sobrepostas em um mapa e fornecer informações sobre o terreno sem obscurecer os dados subjacentes. Elas são úteis em aplicações como engenharia, agricultura e gerenciamento de água.

As curvas de nível produzidas por esta função são rasters e, portanto, não são facilmente rotuladas. Os rótulos da curva de nível em mapas digitais geralmente não são necessários, e a camada da curva de nível é normalmente utilizada para contextualizar o terreno em mapas e imagens subjacentes.

As curvas de nível geradas a partir do conjunto de dados de elevação são rasters com um valor de um (1). A curva de nível de índice em negrito tem um valor de dois (2). Utilize Identificar para exibir o valor de elevação da curva de nível com base na camada de elevação de origem, que retornará a elevação da curva de nível, ponto, principais feições e alturas do ponto em mapas e imagens.

O intervalo das curvas de nível pode ser definido como um valor estático ou configurado para ser dinâmico com o parâmetro Número de Curvas de Nível , e varia automaticamente baseado nas ondulações do terreno na tela. No modo dinâmico, o número aproximado de curvas de nível a serem exibidas é definido e a função calcula o intervalo da curva de nível apropriado enquanto mantém intervalos padronizados, como 1, 5, 10 e assim por diante. A configuração do parâmetro Número de Curvas de Nível desabilita o parâmetro Intervalo da Curva de Nível .

Quando Tipo da Curva de Nível está configurado para Somente suavizar curva de nível, a camada de elevação de entrada é suavizada utilizando o filtro adaptativo, mas não produz curvas de nível. A camada de saída suavizada pode então ser exportada e inserida em uma variedade de ferramentas no conjunto de ferramentas Superfície do Raster ou na ferramenta Curva de Nível do vetor.

Para um exemplo de como ajustar os parâmetros da função para alcançar um resultado em particular, considere um raster de entrada em coordenadas geográficas WGS_84 e unidades de elevação de metros para os quais você deseja gerar linhas da curva de nível a cada 100 pés com uma base de 50 pés (então as curvas de nível serão de 50 pés, 150 pés, 250 pés, e assim por diante). Para fazer isto, configure o Intervalo da Curva de Nível para 100, a Curva de Nível Base para 50 e o Fator Z para 3.2808.

Parâmetros

Nome do parâmetroDescrição

Raster

Uma camada raster de elevação de banda única.

Suavização Adaptativa

A quantidade de suavização para aplicar na linha da curva de nível. O valor padrão é 2.5.

Um valor menor produz uma linha da curva de nível com mais granularidade e menor suavização, enquanto um valor maior produz uma linha da curva de nível com mais suavização que aparece menos irregular.

Tipo de Contorno

O tipo da curva de nível a ser criada:

  • Linhas da curva de nível—Junta pontos de igual elevação para criar uma linha que representa elevação constante.
  • Preenchimento da curva de nível—Preenche a área entre cada linha da curva de nível com o valor de elevação quantificado.
  • Somente suavizar curva de nível—Suaviza a camada de elevação de entrada, mas não produz curvas de nível.

Base Z

O valor da curva de nível base. As curvas de nível são geradas acima e abaixo deste valor conforme necessário para cobrir o intervalo de valor inteiro do raster de entrada. O padrão é 0.

Um valor de 0 representa normalmente o nível médio do mar, dependendo do conjunto de dados de elevação de origem.

Número de Curvas de Nível

O número de curvas de nível a serem geradas na visualização. Isto ajusta dinamicamente o intervalo da curva de nível para ajustar o terreno na visualização enquanto mantém intervalos padronizados, como 1, 5, 10 e assim por diante.

Intervalo da Curva de Nível

A diferença em altitude entre as linhas da curva de nível.

Um pequeno intervalo da curva de nível é utilizado em áreas relativamente planas, enquanto intervalos da curva de nível maiores são utilizados em variáveis ou terrenos montanhosos.

Linha da Curva de Nível Nth em Negrito

A curva de nível de índice, que é representada como uma linha em negrito.

O valor padrão é 5; deste modo, cada linha da curva de nível está em negrito.

Fator Z

O fator de conversão da unidade utilizado ao gerar as curvas de nível. O valor padrão é 1.

As linhas da curva de nível são geradas com base em valores z no raster de entrada, que são normalmente medidas em unidades de metros ou pés. Com o valor padrão de 1, as curvas de nível estarão nas mesmas unidades dos valores z do raster de entrada. Para criar curvas de nível em uma unidade diferente daquelas em valores z, configure um valor apropriado para o fator z. Note que não é necessário ter a superfície x,y e as unidades z da superfície serem consistentes para esta ferramenta.

Por exemplo, se os valores de elevação no seu raster de entrada estiverem em pés, mas você deseja que as curvas de nível sejam geradas com base nas unidades de metros, configure o fator z para 0.3048 (pois 1 pé = 0.3048 metros).

Mais sobre a função Curva de Nível

Curvas de nível cartograficamente suavizadas

Um principal recurso da função Curva de Nível é a capacidade de gerar curvas de nível cartograficamente melhoradas nas quais os artefatos irregulares são removidos. Com o aumento da disponibilidade de fontes de elevação precisas e de alta resolução, as curvas de nível geradas a partir destas fontes geralmente contêm artefatos muito irregulares.

Os exemplos abaixo ilustram o efeito da suavização. O primeiro exemplo não tem suavização aplicada, enquanto as curvas de nível no segundo exemplo foram suavizadas utilizando filtragem adaptativa. As curvas de nível suavizadas são cartograficamente muito mais agradáveis, embora ainda corretas.

Curvas de nível sem suavização aplicada

Curvas de nível com suavização adaptiva aplicada

As curvas de nível geralmente são suavizadas ao produzir produtos cartográficos. A suavização precisa representar o terreno com a maior precisão possível, especialmente quando o terreno da variável inclui áreas planas e íngremes e mudanças abruptas na topografia. Não é, portanto, adequado aplicar simplesmente um filtro de suavização mediano sobre o terreno. A suavização de linhas da curva de nível com precisão é um processo complexo e demorado, e a função Curva de Nível emprega um algoritmo suave adaptável ao modelo digital de elevação (DEM) antes de gerar a curva de nível. A suavização pode ser considerada uma forma de filtro médio que muda de tamanho dependendo da inclinação. As áreas mais planas são suavizadas mais do que áreas mais acentuadas, de modo que os artefatos irregulares sejam removidos das áreas mais planas, mantendo os detalhes necessários com o aumento da inclinação. O resultado da filtragem adaptativa é que fluxos, cumes, topos de colina e outras características fisiográficas importantes permanecem bem representados.

Curvas de Nível de Vetor

Se as curvas de nível de vetor suavizadas forem necessários em um formato da classe de feição, elas poderão ser criadas em duas etapas. Primeiro, utilize o tipo Somente suavizar curva de nível conforme ilustrado abaixo e exporte o DEM resultante como um raster salvo em disco ou salve uma camada de raster que inclua o resultado da opção Somente suavizar curva de nível . Então, utilize a função Curva de Nível disponível no Extensão ArcGIS Spatial Analyst para gerar as curvas de nível de vetor com o DEM ou a camada de raster suavizada como entrada. As curvas de nível resultantes terão a mesma forma que as geradas pela função de raster. As curvas de nível de vetor podem ser rotuladas, se necessário.

Curvas de nível preenchidas

A função também tem uma opção para gerar regiões das curvas de nível preenchidas. Essencialmente, ao invés do espaço entre curvas de nível sendo NoData, elas são preenchidas com um valor que representa o valor de elevação quantificado. As curvas de nível preenchidas também podem ser combinadas com o filtro de suavização adaptivo Sigma Gaussian .

Espaço entre curvas de nível preenchidas com o valor quantificado por elevação e exibido com uma rampa de cores