A ferramenta Parâmetros de Superfície calcula os parâmetros de uma superfície raster—como aspecto, declividade e curvatura—usando métodos geodésicos.
A saída é uma camada de imagem hospedada.
Saiba como funcionam os Parâmetros de Superfície
Exemplos
Cenários de exemplo para o uso desta ferramenta incluem o seguinte:
- Calcule o aspecto e a inclinação usando métodos geodésicos.
- Calcule diferentes tipos de curvaturas usando métodos geodésicos. Por exemplo, você pode calcular a curvatura tangencial, que caracteriza a convergência topográfica e a divergência do fluxo na superfície.
Anotações de uso
Parâmetros de Superfície inclui configurações para a camada de entrada, configurações de parâmetros da superfície e a camada resultante.
Camada de entrada
O grupo Camadas de entrada inclui os seguintes parâmetros:
Raster de superfície de entrada é o raster de superfície que será usado para cálculo.
Se uma unidade z estiver disponível no sistema de coordenadas vertical do raster de entrada, ela será aplicada automaticamente. Se a unidade z for indefinida, o Medidor será usado por padrão.
- O grupo Camadas opcionais inclui o parâmetro Raster ou feições da máscara de análise de entrada.
Este parâmetro especifica os locais onde a análise ocorrerá. Pode ser um raster ou feição. Você pode escolher uma camada usando o botão Camada, ou você pode criar uma camada de esboço para usar como entrada usando o botão Desenhar feições de entrada.
Se a entrada for uma feição, poderá ser do tipo ponto, linha ou polígono.Para entradas da feição, uma contagem de feições é exibida abaixo do nome da camada. A contagem inclui todas as feições na camada, exceto as feições que foram removidas usando um filtro. As configurações de ambiente, como Extensão de processamento, não são refletidas na contagem de feições.
Se a entrada for raster, pode ser do tipo inteiro ou de ponto flutuante. Quando os dados da máscara de entrada são raster, a análise ocorrerá em locais que possuem um valor válido, incluindo zero. As células que são NoData na entrada da máscara serão NoData na saída.
Quando o Raster de superfície de entrada e os valores do parâmetro Máscara de análise de entrada raster ou feições forem do mesmo tamanho de célula e as células estiverem alinhadas, elas serão utilizadas diretamente na ferramenta. Eles não serão amostrados novamente internamente durante a operação da ferramenta.
Se o tamanho da célula for diferente, o tamanho da célula de saída será o máximo das entradas e o valor de Raster da superfície de entrada será usado internamente como ajuste do raster. Se o tamanho da célula for o mesmo, mas as células não estiverem alinhadas, o valor de Raster da superfície de entrada será usado internamente como ajuste de raster. Qualquer um desses casos causará uma reamostragem interna antes da operação de extração ser realizada. Para obter informações adicionais, consulte os tópicos de ambiente Tamanho da célula e Ajustar raster.
O parâmetro Raster ou feições da máscara de análise de entrada terá prioridade sobre a configuração do ambiente Máscara.
Configurações de parâmetros de superfície
O grupo de Configurações de parâmetros de superfície inclui os seguintes parâmetros:
O Tipo de parâmetro especifica o tipo de parâmetro de superfície que será calculado.
Cada tipo de parâmetro de superfície disponível é calculado célula por célula ajustando uma superfície local em torno de uma célula de destino. As unidades de todas as saídas do tipo curvatura serão o recíproco (o quadrado do recíproco para a curvatura Gaussiana) das unidades x,y do sistema de coordenadas de saída. Estas opções são as seguintes:
- Declividade—A taxa de alteração na elevação, a primeira derivada de um DEM, será calculada. A faixa de valores da saída de declividade depende da unidade especificada para o parâmetro de Medição de declividade. Este é o padrão.
- Aspecto—A direção descendente da taxa máxima de alteração para cada célula que será calculada. A saída representa a direção da bússola que o declive enfrenta para cada local. É expresso em graus positivos de 0 a 360, medidos no sentido horário a partir do norte.
- Curvatura média—A curvatura geral da superfície será medida. É calculado como a média da curvatura mínima e máxima. Esta curvatura descreve a convexidade ou concavidade intrínseca da superfície, independente da direção ou influência da gravidade. Valores positivos altos indicam áreas de desnudamento máximo e valores negativos altos indicam áreas de acúmulo máximo (Minár et al., 2020).
- Curvatura tangencial (curva de nível normal)--A curvatura normal geométrica perpendicular à linha de declividade, tangente à linha de curva de nível será medida. Esta curvatura é normalmente aplicada para caracterizar a convergência ou divergência do fluxo através da superfície. Valores positivos indicam áreas de fluxo superficial divergente. Curvaturas tangenciais negativas indicam áreas de fluxo de superfície convergente. Uma curvatura tangencial positiva (contorno normal) indica que a superfície é convexa naquela célula perpendicular à direção da declividade. Uma curvatura negativa indica que a superfície é côncava naquela célula na direção perpendicular à declividade. Um valor de 0 indica que a superfície é plana.
- Curvatura de Perfil (curva de nível projetada)—A curvatura normal geométrica ao longo da linha de inclinação será medida. Essa curvatura é normalmente aplicada para caracterizar a aceleração e desaceleração do fluxo na superfície. Valores positivos indicam áreas de aceleração do fluxo superficial e erosão. A curvatura negativa do perfil indica áreas de fluxo superficial lento e deposição. Uma curvatura de perfil positiva (linha de inclinação normal) indica que a superfície é convexa naquela célula na direção da declividade. Uma curvatura negativa indica que a superfície é côncava naquela célula na mesma direção. Um valor de 0 indica que a superfície é plana.
- Plano (curva de nível projetada) Curvatura—A curvatura ao longo das curvas de nível será medida.
- Torção geodésica de curva de nível—A taxa de alteração no ângulo de inclinação ao longo das curvas de nível será medida.
- Curvatura gaussiana—A curvatura geral da superfície será medida. É calculado como o produto da curvatura mínima e máxima. Valores positivos indicam que a superfície é convexa naquela célula e valores negativos indicam que ela é côncava. Um valor de 0 indica que a superfície é plana.
- Curvatura casorati—A curvatura geral da superfície será medida. Pode ser zero ou qualquer outro número positivo. Valores positivos altos indicam áreas de dobra acentuada em várias direções.
A Medição de declividade especifica as unidades de medida que serão usadas para o raster de declividade de saída.
Este parâmetro só está disponível se o parâmetro Tipo de parâmetro for definido para Declividade. Estas opções são as seguintes:
- Graus—A faixa de valores de declividade é de 0 a 90 graus.
- Aumento percentual—O intervalo é de 0 a essencialmente infinito. Uma superfície plana é 0 porcento, uma superfície de 45 graus é 100 porcento e, à medida que a superfície se torna mais vertical, o aumento percentual torna-se cada vez maior.
O Azimutes geodésicos do projeto especifica se os azimutes geodésicos serão projetados para corrigir a distorção do ângulo causada pela referência espacial de saída.
Este parâmetro só está disponível se o parâmetro Tipo de parâmetro for definido para Aspecto.
- Desmarcado—Azimutes geodésicos não serão projetados. Este é o padrão.
- Marcado—Azimutes geodésicos serão projetados. Nesse caso, o norte é sempre representado por 360 graus e os azimutes serão projetados para corrigir a distorção causada por uma configuração de ambiente de sistema de coordenadas de saída não conforme. Esses ângulos podem ser usados para localizar pontos com precisão ao longo da encosta mais íngreme. Verifique o parâmetro Projetar azimutes geodésicos se estiver usando a saída da ferramenta Parâmetros de superfície como uma entrada de direção inversa para o parâmetro Raster de direção inversa de entrada para uma ferramenta no conjunto de ferramentas Usar proximidade.
Usar aspecto equatorial especifica se o aspecto será medido a partir de um ponto no equador ou a partir do pólo norte.
Este parâmetro só está disponível se o parâmetro Tipo de parâmetro for definido para Aspecto.
- Desmarcado—O aspecto será medido a partir do pólo norte. Este é o padrão.
- Verificado—O aspecto será medido a partir de um ponto ao longo do equador para corrigir a distorção de direção que ocorre ao se aproximar dos pólos. Este parâmetro garante que os eixos norte-sul e leste-oeste sejam perpendiculares entre si. Use esta opção se o terreno estiver perto do pólo norte ou sul.
Tipo de superfície local especifica o tipo de função de superfície que será ajustada ao redor da célula de destino. Estas opções são as seguintes:
Quadrático—Uma função de superfície quadrática será ajustada às células vizinhas. Essa função de superfície não se ajusta exatamente às células vizinhas, o que é recomendado para a maioria dos dados e aplicativos. Este é o padrão.
A superfície quadrática minimiza o impacto do ruído no raster da superfície de entrada, o que é especialmente importante ao calcular a curvatura.
Use esta opção ao especificar um tamanho de vizinhança por meio do parâmetro Distância de vizinhança que seja maior que o tamanho da célula e ao usar a opção de vizinhança adaptável.
Biquadrado—Uma função de superfície biquadrada será ajustada às células vizinhas.
Esta opção é adequada para uma superfície de entrada altamente precisa.
Se a distância da vizinhança for maior que o tamanho da célula raster de entrada, as vantagens de precisão do tipo de superfície biquadrática serão perdidas. Mantenha a distância da vizinhança como padrão (igual ao tamanho da célula).
Distância do bairro é a distância do centro da célula de destino a partir da qual a saída será calculada. Determina o tamanho do bairro.
O valor padrão é o tamanho da célula raster de entrada, resultando em uma vizinhança de 3 por 3. Não pode ser menor que o tamanho da célula raster de entrada. Se for especificada uma distância de vizinhança que não resulte em um intervalo ímpar do tamanho da célula, ela será arredondada para o próximo intervalo do tamanho da célula. Além disso, a maior distância de vizinhança é igual a 7 vezes o tamanho da célula, resultando em uma janela de 15 por 15 células. Qualquer distância especificada maior que 7 vezes o tamanho da célula sempre resultará no uso de uma janela de célula de 15 por 15.
Uma distância de vizinhança menor captura mais variabilidade local na paisagem, características de feições de paisagem menores. Com dados de elevação de alta resolução, distâncias maiores podem ser mais apropriadas.
Usar vizinhança adaptável especifica se a distância da vizinhança irá variar com as mudanças na paisagem. A distância da vizinhança diminuirá se houver muita variabilidade na janela de cálculo. A distância máxima é determinada pelo valor do parâmetro Distância da vizinhança.
A distância mínima é o tamanho da célula raster de entrada.
- Desmarcado—Uma distância de vizinhança única (fixa) será usada em todos os locais. Este é o padrão.
- Marcado—Uma distância de vizinhança adaptável será usada em todos os locais.
A unidade Z especifica a unidade linear dos valores z verticais.
É definido por um sistema de coordenadas verticais se um existir. Se não existir um sistema de coordenadas verticais, defina a unidade z na lista de unidades para garantir o cálculo geodésico correto. O padrão é Metros. As opções são Polegada, Pé, Jardim, Milha EUA, Milha náutica, Milímetro, Decímetro, Centímetro, Metros e Quilômetro.
Camada resultante
O grupo de Camada de resultado inclui os seguintes parâmetros:
O Nome do raster de saída é o nome do raster que contém os valores de tipo de parâmetro de superfície especificados.
O nome deve ser único. Se já existir uma camada com o mesmo nome em sua organização, a ferramenta falhará e você será solicitado a usar um nome diferente.
- Tipo de camada de saída especifica o tipo de saída raster a ser criado. A saída pode ser uma camada de imagem mosaicada ou uma camada de imagem dinâmica.
- Salvar na pasta especifica o nome de uma pasta em Meu conteúdo onde o resultado será salvo.
Ambientes
As configurações do ambiente de análise são parâmetros adicionais que afetam os resultados de uma ferramenta. Você pode acessar as configurações do ambiente de análise da ferramenta no grupo de parâmetros Configurações do ambiente.
Esta ferramenta respeita os seguintes ambientes de análise:
- Sistema de Coordenadas de Saída
- Transformações geográficas
- Extensão de processamento
Anotação:
A extensão de processamento padrão é Extensão total. Este padrão é diferente de Map Viewer Classic no qual Usar a extensão do mapa atual é habilitado por padrão.
- Ajustar raster
- Tamanho da célula
- Máscara
Créditos
Esta ferramenta consome créditos.
Use Estimar créditos para calcular o número de créditos que serão necessários para executar a ferramenta. Para obter mais informações, consulte Compreender os créditos para análise espacial.
Saída
A saída é um raster com os valores de tipo de parâmetros de superfície especificados.
Requisitos de uso
Esta ferramenta requer o seguinte tipo de usuário e configurações:
- Professional ou tipo de usuário Professional Plus
- Papel de Publisher, Facilitador ou Administrator, ou um papel personalizado equivalente com o privilégio Análise de imagens
Referências
- James D.E., M.D. Tomer, S.A. Porter. 2014. "Segmentação de relevo transescalar a partir de modelos digitais de elevação de alta resolução." Poster apresentado na: ESRI Annual Users Conference; julho de 2014; San Diego, Califórnia.
- Minár, J., Evans, I. S., & Jenčo, M. 2020. "Um sistema abrangente de definições de curvaturas (topográficas) da superfície terrestre, com implicações para sua aplicação em modelagem e previsão de geociências". Earth-Science Reviews, 103414. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103414
Recursos
Utilize os seguintes recursos para saber mais:
- Como funciona Parâmetros da Superfície
- Parâmetros de Superfície no ArcGIS REST API
- Parâmetros de Superfície no ArcGIS Pro com a extensão Raster Analysis
- Parâmetros de Superfície no ArcGIS Pro com a extensão Spatial Analyst