معلمات السطح

متاحة مع Image Server

تحتسب أداة معلمات السطح معلمات سطح البيانات النقطية مثل الاتجاه والانحدار والانحناء باستخدام الطرق الجيوديسية.

المخرجات عبارة عن طبقة صور مستضافة.

تعرّف على كيفية عمل معلمات السطح

أمثلة

يمكن استخدام أداة معلمات السطح في السيناريوهات التالية:

• احتساب الاتجاه والانحدار باستخدام الطرق الجيوديسية.
• احتساب الأنواع المختلفة من الانحناءات باستخدام الطرق الجيوديسية. فعلى سبيل المثال، يمكنك احتساب الانحناء التماسي والذي يتسم بالتقارب والتباعد الطبوغرافي للتدفق عبر السطح.

ملاحظات الاستخدام

وتتضمن معلمات السطح تكوينات لطبقة الإدخال وإعدادات معلمات السطح وطبقة النتيجة.

الطبقة المدخلة

تتضمن مجموعة طبقات الإدخال المعلمة التالية:

• إدخال سطح البيانات النقطية هو عبارة سطح البيانات النقطية الذي يستخدم في عملية الحساب.

  إذا كانت وحدة z متاحة في النظام الإحداثي الرأسي للبيانات النقطية المدخلة، فسيتم تطبيقها تلقائيًا. إذا كانت وحدة z غير محددة، فسيتم استخدام المتر بحسب الوضع الافتراضي.

تتضمن مجموعة الطبقات الاختيارية المعلمات التالية:

• تحدد المعالم أو البيانات النقطية لقناع تحليل الإدخال المواقع التي سيحدث فيها التحليل. قد تكون بيانات نقطية أو معلم. يمكنك اختيار طبقة باستخدام زر الطبقة أو استخدام زر رسم المعالم المدخلة لإنشاء طبقة رسم لاستخدامها كمدخل.

  إذا كان الإدخال معلمًا، فيمكن أن يكون من نوع النقطة أو الخط أو المضلع.

  إذا كان الإدخال عبارة عن بيانات نقطية، فيمكن أن يكون من نوع العدد الصحيح أو الفاصلة العائمة. عندما تكون بيانات قناع الإدخال عبارة عن بيانات نقطية، سيتم إجراء التحليل في المواقع التي لها قيمة صالحة، بما في ذلك الصفر. ستكون خلايا NoData في إدخال القناع NoData في الناتج.

  عندما تكون قيم معلمات البيانات النقطية لسطح الإدخال والمعالم أو البيانات النقطية لقناع تحليل الإدخال بنفس حجم الخلية وتتم محاذاة الخلايا، فسيتم استخدامها مباشرة في الأداة. ولن يتم إعادة تشكيلها داخليًا أثناء تشغيل الأداة.

  إذا كان حجم الخلية مختلفًا، فإن حجم الخلية الناتج سيكون هو الحد الأقصى للمدخلات، وسيتم استخدام قيمة البيانات النقطية لسطح الإدخال داخليًا باعتبارها snap raster. إذا كان حجم الخلية هو نفسه ولكن لم تتم محاذاة الخلايا، فسيتم استخدام قيمة البيانات النقطية لسطح الإدخال داخليًا باعتبارها snap raster. ستؤدي أي من هاتين الحالتين إلى إعادة أخذ العينات داخليًا قبل إجراء عملية الاستخراج. للحصول على معلومات إضافية، راجع موضوعي حجم الخلية وبيئة snap raster.

  ستحظى المعالم أو البيانات النقطية لقناع تحليل الإدخال بالأولوية على إعداد بيئة القناع.

إعدادات معلمات السطح

تتضمن مجموعة إعدادات معلمات السطح المعلمات التالية:

• يحدد نوع المعلمة نوع معلمة السطح الناتج الذي سيتم حسابها.

  يتم احتساب كل نوع من معلمات السطح المتوفرة على أساس خلوي من خلال ملائمة سطح محلي حول الخلية المستهدفة. ستكون وحدات كل نواتج نوع الانحناء متبادلة (مربع التبادل للانحناء الغاوسي) للوحدتين x وy للنظام الإحداثي الناتج. تكون الخيارات المتاحة كما يلي:

  • الانحدار - سيتم احتساب معدل التغير في الارتفاع، أول انحراف DEM. يعتمد نطاق القيم من ناتج المنحدر على الوحدة المحددة لمعلم قياس المنحدر. هذا هو الوضع الافتراضي.
  • الاتجاه-سيتم احتساب اتجاه انحدار الحد الأقصى لمعدل تغيير كل خلية. يمثل الناتج اتجاه البوصلة الذي يواجهه المنحدر في كل موقع. وقد تم التعبير عنه بدرجات موجبة من 0 إلى 360، حيث تم القياس عكس عقارب الساعة من الشمال.
  • انحناء متوسط-سيتم قياس الانحناء الكلي للسطح. يتم حسابه على أنه متوسط الحد الأدنى والحد الأقصى للانحناء. هذا الانحناء يصف التحدب أو التقعر الفعلي للسطح، بغض النظر عن الاتجاه أو تأثير الجاذبية. تشير القيم الإيجابية العالية إلى مناطق الحد الأقصى للتعرية، بينما تشير القيم العليا السالبة إلى مناطق الحد الأقصى للتراكم (مينار وآخرون، 2020).
  • الانحناء المماسي (الكونتور الطبيعي) - يتم قياس الانحناء الهندسي الطبيعي العمودي على خط المنحدر والماس لخط الكنتور. يُطبق الانحناء عادةً لتحديد خصائص تقارب وتباعد التدفق عبر السطح. تشير القيم الموجبة إلى مناطق تباعد التدفق عبر السطح. وتشير الانحناءات التماسية السالبة إلى مناطق تقارب التدفق عبر السطح. يدل الانحناء التماسي الموجب (الكونتور الطبيعي) إلى أن السطح محدب عند تعامد الخلية على اتجاه المنحدر. يشير الانحناء السالب إلى أن السطح مقعر عندما تكون الخلية متعامدة على المنحدر. تشير قيمة 0 إلى أن السطح مسطح.
  • انحناء جانبي (كونتور متوقع)-يتم قياس الانحناء الهندسي الطبيعي على خط المنحدر. يُطبق هذا الانحناء عادةً لتحديد خصائص تسارع وتباطؤ التدفق عبر السطح. تشير القيم الموجبة إلى مناطق تسارع التدفق عبر السطح والتعرية. وتشير الانحناءات الجانبية السالبة إلى مناطق تباطؤ التدفق عبر السطح والترسيب. يدل الانحناء الجانبي الموجب (خط المنحدر الطبيعي) إلى أن السطح محدب عندما تكون الخلية في اتجاه المنحدر. يشير الانحناء السالب إلى أن السطح مقعر عندما تكون الخلية في نفس الاتجاه. تشير قيمة 0 إلى أن السطح مسطح.
  • انحناء مخطط (كونتور متوقع)-يتم قياس الانحناء على خطوط الكونتور.
  • الالتواء الجيوديسي للكونتور-يتم قياس معدل التغير في زاوية الانحدار على خطوط الكونتور.
  • الانحناء الغاوسي-سيتم قياس الانحناء الكلي للسطح. يتم حسابه على أنه منتج الحد الأدنى والحد الأقصى للانحناء. تشير القيم الموجبة إلى أن السطح محدب عند الخلية، بينما تشير القيم السالبة إلى أنه مقعر. تشير قيمة 0 إلى أن السطح مسطح.
  • الانحناء الكاسوراتي-سيتم قياس الانحناء الكلي للسطح. يمكن أن يكون صفرًا أو أي رقم موجب آخر. يمكن أن يكون صفرًا أو رقم موجب دائمًا. تشير القيم الموجبة العليا إلى مناطق الانحناء الحاد في العديد من الاتجاهات.

• قياس الانحدار يحدد وحدات القياس التي ستُستخدم للبيانات النقطية الناتجة للمنحدر.

  هذه المعلمة متاحة فقط إذا تم تعيين معلمة نوع المعلمة على المنحدر. تكون الخيارات المتاحة كما يلي:

  • الدرجات-يتراوح نطاق قيم المنحدر من 0 إلى 90 درجة.
  • ارتفاع النسبة-يبلغ النطاق 0 إلى ما لا نهاية بشكل أساسي. السطح المستوِ يكون بنسبة 0%، ويكون السطح ذي 45 درجة بنسبة 100%، ويصبح السطح رأسيًا بشكل أكبر، فيما تصبح الزيادة المئوية أكبر بشكل متزايد.

• السمت الديوديسي الساقط يحدد ما إذا كان سيتم إسقاط زوايا السمت الجيوديسية لتصحيح تشوه الزاوية الناتج عن الإسناد المكاني الناتج.

  تكون هذه المعلمة نشطة فقط عندما يكون نوع المعلمة هو الاتجاه.

  • غير محدد - لن يتم إسقاط زوايا السمت الجيوديسية. هذا هو الوضع الافتراضي.
  • محدد - سيتم إسقاط السمت الجيوديسية. وفي هذه الحالة، يتم تمثيل الشمال دائمًا 360 درجة وسيتم إسقاط السمت لتصحيح التشوه الناتج عن إعداد بيئة النظام الإحداثي الناتج غير التقليدي. ومن الممكن استخدام هذه الزوايا لتحديد مواقع النقاط بدقة على أكثر المنحدرات ميلاً لأسفل. تحقق من معلم إسقاط السمت الجيوديسي إذا كنت تستخدم ناتج أداة معلمات السطح كاتجاه رجوع الإدخال لمعلم البيانات النقطية لاتجاه رجوع الإدخال لأحد الأدوات في مجموعة أدوات الاستخدام التقريبي.

• استخدام الاتجاه الاستوائي يحدد ما إذا كان سيتم قياس الاتجاه من نقطة على خط الاستواء أو من القطب الشمالي.

  تكون هذه المعلمة نشطة فقط عندما يكون نوع المعلمة هو الاتجاه.

  • غير محدد-سيُقاس الاتجاه من القطب الشمالي. هذا هو الوضع الافتراضي.
  • محدد-سيُقاس الاتجاه من نقطة على خط الاستواء لتصحيح انحراف الاتجاه الذي يحدث عند الاقتراب من الأقطاب. تضمن هذه المعلمة أن محاور الشمال والجنوب والشرق والغرب متعامدة كل منهما على الأخرى. استخدم هذا الخيار إن كانت التضاريس تقع بالقرب من القطب الشمالي أو القطب الجنوبي.

• نوع السطح المحلي يحدد نوع دالة السطح التي سيتم ملائمتها على الخلية المستهدفة. تكون الخيارات المتاحة كما يلي:

  • التربيع - سيتم تثبيت دالة سطح التربيع لخلايا الجوار. لا تلائم دالة السطح هذه خلايا الجوار، والتي يوصى بها لمعظم البيانات والتطبيقات. هذا هو الوضع الافتراضي.

    يقلل السطح التربيعي من تأثير الضوضاء على البيانات النقطية لسطح الإدخال، والذي يعد مهمًا على نحو خاص عند حوسبة الانحناء.

    يمكنك استخدام هذا الخيار عند تحديد حجم الجوار من خلال معلمة مسافة الجوار التي تعد أكبر من حجم الخلية وعند استخدام خيار الجوار التكيفي.

  • ثنائي التربيع - سيتم تثبيت دالة سطح ثنائية التربيع لخلايا الجوار.

    يناسب هذا الخيار سطح الإدخال عالي الدقة.

    إن كانت مسافة الجوار أكبر من حجم الخلية النقطية المدخلة، فستُفقد ميزات الدقة للسطح ثنائي التربيع. اترك مسافة الجوار كوضع افتراضي (تساوي حجم الخلية).

• مسافة الجوارهي المسافة من مركز الخلية المستهدفة التي سيتم احتساب الناتج منها. يحدد حجم الجوار.

  القيمة الافتراضية هي حجم الخلية النقطية المدخلة، مما ينتج عنه جوار 3 × 3. لا يمكن أن تكون أقل من حجم الخلية النقطية المدخلة. إن كانت مسافة الجوار محددة على نحو لا ينتج عنه فاصل زمني فردي لحجم الخلية، فسينتقل إلى الفاصل الزمني التالي لحجم الخلية. وبالإضافة لذلك، تساوي مسافة الجوار الأكبر 7 أضعاف حجم الخلية، مما ينتج عنه نافذة خلية 15 × 15. سينتج دائمًا عن أي مسافة محددة أكبر من 7 أضعاف حجم الخلية استخدام نافذة خلية 15 × 15.

  ويحدث في مسافة الجوار الأصغر تنوعًا محليًا أكبر في المناظر الطبيعية، خصائص معالم طبيعية أصغر. ومن خلال بيانات الارتفاع عالية الدقة، ربما تكون المسافات الأكبر أكثر ملائمة.

• استخدام الجوار التكيفي يحدد ما إذا كانت مسافة الجوار ستتنوع مع تغييرات المناظر الطبيعية. ستتقلص مسافة الجوار إن كان هناك تنوعًا كبيرًا في نافذة الحساب. يتم تحديد المسافة القصوى من خلال قيمة معلم مسافة الجوار.

  الحد الأدنى للمسافة هو حجم الخلية النقطية المدخلة.

  • غير محدد - سيتم استخدام مسافة الجوار المفرد (الثابت) في جميع المواقع. هذا هو الوضع الافتراضي.
  • محدد - سيتم استخدام مسافة الجوار التكيفي في جميع المواقع.

• تحدد وحدة Z الوحدة الخطية لقيم z الرأسية.

  يتم تحديدها بواسطة نظام إحداثي رأسي، إن وجد. إذا كان النظام الإحداثي الرأسي غير موجود، فيجب تحديد وحدة z من قائمة الوحدة للتأكد من الحساب الجيوديسي الصحيح. الوضع الافتراض متري. الوحدات الخطية المتوفرة هي كالآتي، البوصة، والقدم، والياردة، والميل الأمريكي، والميل البحري، والميلليتر، والديسيمتر، والسنتيمتر، والمتر، والكيلومتر.

طبقة النتيجة

تتضمن مجموعة طبقة النتيجة المعلمات التالية:

• الاسم النقطي للمخرجات هو اسم البيانات النقطية التي تتضمن قيم نوع معلمات السطح المحددة.

  يجب أن يكون الاسم فريدًا. إذا كانت هناك طبقة بنفس الاسم موجودة بالفعل في مؤسستك ، فستفشل الأداة وستتم مطالبتك باستخدام اسم مختلف.

• تُحدد أداة حفظ في مجلد اسم المجلد في المحتوى الخاص بي الذي يتم حفظ النتيجة فيه.

بيئات

إعدادات بيئة التحليل هي معلمات إضافية تؤثر على نتائج الأدوات. يمكنك الوصول إلى إعدادات بيئة التحليل الخاصة بالأداة من مجموعة معلمات إعدادات البيئة.

تنفذ هذه الأداة بيئات التحليل التالية:

• النظام الإحداثي الناتج
• معالجة المدى

  ملاحظة:‏

  نطاق المعالجة الافتراضي في Map Viewer هو النطاق الكامل. يختلف هذا الإعداد الافتراضي عن Map Viewer Classic والذي يتم فيه تمكين استخدام نطاق الخريطة الحالي افتراضيًا.

• التقاط البيانات النقطية
• حجم الخلية
• إخفاء
• معامل المعالجة المتوازية

المخرجات

المخرجات هي بيانات نقطية ناتجة مفردة مع قيم نوع معلمات السطح المحددة.

متطلبات الاستخدام

تتطلب هذه الأداة الترخيصات والتكوينات التالية:

• نوع المستخدم Creator أو GIS Professional
• دور المسئول، أو الناشر، أو دور مخصص مكافئ
• ArcGIS Image Server تم تكوينه لتحليل البيانات النقطية

‏‏مراجع

• جيمس دي إي، ام دي تومر، اس ايه بورتر. 2014. "تجزئة شكل الأرض عبر العددية من نماذج الارتفاع الرقمية عالية الدقة." قدم بوستر في: مؤتمر مستخدمي ESRI السنوي؛ يوليو 2014؛ سان ديغو، كاليفورنيا.
• مينار وجيه وإيفانز وآي إس وجينيكو، 2020. "النظام الشامل لتعريفات الانحناءات (الطبوغرافية) لسطح الأرض، إلى جانب الآثار المترتبة على استخدامها في نمذجة العلوم الجغرافية والتنبؤ بها". مراجعات علوم الأرض، 103414. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103414

موارد

استخدم الموارد التالية لمعرفة المزيد:

• كيفية عمل معلمات السطح
• معلمات السطح في ArcGIS REST API
• أداة معلمات السطح في ArcGIS Pro مع امتداد Raster Analysis
• أداة معلمات السطح في ArcGIS Pro مع امتداد Spatial Analyst