Parámetros de superficie (Herramientas de 3D Analyst)

Resumen

Determina parámetros de una superficie ráster, como la orientación, la pendiente y las curvaturas.

Más información sobre cómo funciona Parámetros de superficie

Uso

• Los parámetros de salida se calculan celda por celda ajustando una superficie local en torno a una celda de destino. Las opciones de parámetro de superficie disponibles para el parámetro Tipo de parámetro (parameter_type en Python) son Pendiente, Orientación, Curvatura media, Curvatura tangencial (curva de nivel normal), Curvatura de perfil (línea de pendiente normal), Curvatura del plano (curva de nivel proyectada), Torsión geodésica de curvas de nivel, Curvatura gausiana y Curvatura de Casorati.

• Todos los parámetros de salida se calculan utilizando coordenadas geodésicas y ecuaciones.

• Cuando se especifica la opción Pendiente (SLOPE en Python) para Tipo de parámetro, la salida representa la tasa de cambio de elevación para cada celda del modelo digital de elevación (DEM). Es la primera derivada de un DEM. El rango de valores de la salida de pendiente depende del tipo de unidades de medida.

• Cuando se especifica la opción Orientación (ASPECT en Python) para Tipo de parámetro, la salida identifica la dirección de la brújula a la que apunta la pendiente descendente en cada ubicación. Se expresa en grados positivos de 0 a 360, medidos en el sentido de las agujas del reloj partiendo del norte.

• La curvatura se utiliza para describir la forma de una superficie. En ciencias de la Tierra, se utiliza para ayudar a comprender el impacto de la gravedad, la erosión y otros factores de la superficie, y se utiliza junto con otros parámetros de superficie para identificar y clasificar formas de suelo.

  • Curvatura media (MEAN_CURVATURE en Python): la curvatura general de la superficie. Se calcula como la media de las curvaturas mínima y máxima. Si se especifica en Tipo de parámetro, la salida equivale al valor medio de las curvaturas de perfil (línea de pendiente normal) y a las tangenciales (curva de nivel normal). Su signo, positivo o negativo, no es un indicador definitivo, excepto en valores extremos. Unos valores positivos altos indican áreas de denudación máxima, y unos valores negativos altos indican áreas de acumulación máxima (Minár et al., 2020).

  • Curvatura de perfil (línea de pendiente normal) (PROFILE_CURVATURE en Python): la curvatura normal geométrica a lo largo de la línea de pendiente. Unos valores positivos indican áreas de aceleración del flujo de la superficie y erosión. Una curvatura de perfil negativa indica áreas de deceleración del flujo de la superficie y deposición. Una curvatura de perfil (línea de pendiente normal) positiva indica que la superficie es convexa en esa celda en la dirección de la pendiente. Una curvatura negativa indica que la superficie es cóncava en esa celda y en esa misma dirección. Un valor 0 indica que la superficie es plana.

  • Curvatura tangencial (curva de nivel normal) (TANGENTIAL_CURVATURE en Python): la curvatura normal geométrica perpendicular a la línea de pendiente, tangente a la línea de curvas de nivel. Unos valores positivos indican áreas de flujo de superficie divergente. Unas curvaturas tangenciales negativas indican áreas de flujo de superficie convergente. Una curvatura tangencial (curva de nivel normal) positiva indica que la superficie es convexa en esa celda en perpendicular a la dirección de la pendiente. Una curvatura negativa indica que la superficie es cóncava en esa celda y en dirección perpendicular a la pendiente. Un valor 0 indica que la superficie es plana.

  • Curvatura del plano (curva de nivel proyectada) (CONTOUR_CURVATURE en Python): la curvatura a lo largo de las líneas de curvas de nivel.

  • Torsión geodésica de curvas de nivel (CONTOUR_GEODESIC_TORSION en Python): la tasa de cambio en el ángulo de pendiente a lo largo de las líneas de las curvas de nivel.

  • Curvatura gaussiana (GAUSSIAN_CURVATURE en Python): la curvatura general de una superficie. Se calcula como el producto de las curvaturas mínima y máxima y puede tener un valor positivo y negativo. Los valores positivos indican que la superficie es convexa en esa celda, mientras que los valores negativos indican que es cóncava. Un valor 0 indica que la superficie es plana.

  • Curvatura de Casorati (CASORATI_CURVATURE en Python): la curvatura general de la superficie. Puede ser cero o un valor positivo. Los valores positivos altos indican áreas de curva pronunciada en varias direcciones.

  Las unidades de todas las salidas de tipo de curvatura serán el recíproco (el cuadrado del recíproco para la curvatura gaussiana) de las unidades x,y del entorno Sistema de coordenadas de salida.

• La opción Cuadrática del parámetro Tipo de superficie local (local_surface_type = "QUADRATIC" en Python) no ajusta las celdas de vecindad de forma exacta. Esta es la opción predeterminada y la recomendada para la mayoría de aplicaciones y datos.

  • La superficie cuadrática minimiza el efecto de datos de superficie ruidosos, como una superficie LIDAR de alta resolución, lo cual es especialmente importante al calcular la curvatura.

  • Utilice la superficie cuadrática al especificar un tamaño de vecindad mayor que el tamaño de celda, así como al utilizar la opción de vecindad adaptable.

• La opción Bicuadrática del parámetro Tipo de superficie local (local_surface_type = "BIQUADRATIC" en Python) ajusta los datos de las celdas de vecindad de forma exacta.

  • Esta opción es adecuada para una superficie de entrada altamente precisa.

  • Si la distancia de vecindad es mayor que el tamaño de celda ráster de entrada, se perderán las ventajas de precisión del tipo de superficie Bicuadrática. Deje la distancia de vecindad como predeterminada (igual al tamaño de celda).

• El parámetro Distancia de vecindad (neighborhood_distance en Python) determina el tamaño de la vecindad y calcula el parámetro de superficie a lo largo de esta distancia desde el centro de la celda de destino.

  • No puede ser menor que el tamaño de celda ráster de entrada.

  • Una distancia de vecindad menor captura más variabilidad local en el paisaje, como las características de las entidades de paisaje más pequeñas. Si se dispone de datos de elevación de alta resolución, es más adecuado utilizar distancias mayores.

• Si el parámetro Utilizar vecindad adaptable está activado (use_adaptive_neighborhood = "ADAPTIVE_NEIGHBORHOOD" en Python), la distancia de vecindad cambiará con la variabilidad del terreno. La distancia de vecindad se reducirá si existe demasiada variabilidad en la ventana de cálculo.

• Especificar el valor del parámetro Unidad Z (z_unit en Python) de la superficie garantiza un cálculo correcto de la salida de pendiente.

  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. Puede usar la herramienta Definir proyección para especificar una unidad z. Si no se ha definido, se utilizará el metro de manera predeterminada.

• El rango de valores de la salida de pendiente depende de las unidades de medición del parámetro Medición de pendiente (output_slope_measurement en Python):

  • Grado (DEGREE en Python): el rango de valores de pendiente es de 0 a 90.

  • Elevación en porcentaje (PERCENT_RISE en Python): el rango va de 0 hasta básicamente el infinito. Una superficie plana es 0 por ciento, una superficie de 45 grados es 100 por ciento y, a medida que la superficie se vuelve más vertical, la elevación en porcentaje es cada vez mayor.

• Si el parámetro Acimuts geodésicos del proyecto está activado (project_geodesic_azimuths = "PROJECT_GEODESIC_AZIMUTHS" en Python), se cumple lo siguiente:

  • El norte se representa mediante 360 grados.

  • Se proyectan acimuts para corregir la distorsión causada por un valor de entorno de Sistema de coordenadas de salida no conforme. Estos ángulos se pueden utilizar para localizar con precisión puntos a lo largo de la pendiente descendente más pronunciada.

• Si el parámetro Utilizar orientación ecuatorial está activado (project_geodesic_azimuths = "USE_EQUATORIAL_ASPECT" en Python), la orientación se medirá desde un punto a lo largo del ecuador para corregir el sesgo de la dirección que sucede al aproximarse a los polos. Este parámetro garantiza que los ejes norte-sur y este-oeste sean perpendiculares entre sí.

  Active el parámetro Utilizar orientación ecuatorial si el terreno está cerca de los polos norte o sur.

• Utilice el parámetro Máscara de análisis de entrada (in_analysis_mask en Python) para limitar el análisis a ubicaciones específicas de interés dentro del ráster de superficie de entrada. Las ubicaciones pueden definirse mediante datos raster o de entidad. El parámetro Máscara de análisis de entrada tendrá prioridad sobre el ajuste de entorno Máscara.

• Si el valor de Ráster de superficie de entrada (in_raster en Python) y los datos de ráster de Máscara de análisis de entrada (in_analysis_mask en Python) tienen el mismo tamaño de celda, y las celdas están alineadas, se utilizarán directamente en la herramienta. No se remuestrearán internamente durante la ejecución de la herramienta.

  Si el tamaño de celda es diferente, el tamaño de celda de salida será el máximo de las entradas y el valor de Ráster de entrada se utilizará internamente como el ráster de alineación. Si el tamaño de celda es el mismo, pero las celdas no están alineadas, el valor de Ráster de superficie de entrada se utilizará internamente como ráster de alineación. En ambos casos, se desencadenará un remuestreo interno antes de realizar la operación de extracción.

  Para obtener más información, consulte los temas del entorno Tamaño de celda y Ráster de alineación.

• Cuando el ráster de entrada tiene celdas rectangulares, se procesará para que las celdas del ráster de salida sean cuadradas, con lados iguales al promedio de la longitud y la anchura rectangulares.

• Referencias:

  James, D. E., Tomer, M. D., y Porter, S. A. "Trans-scalar landform segmentation from high-resolution digital elevation models." Poster presented at: ESRI Annual Users Conference; July 2014; San Diego, California.

  Minár, J., Evans, I. S., and Jenčo, M. "A comprehensive system of definitions of land surface (topographic) curvatures, with implications for their application in geoscience modelling and prediction". Earth-Science Reviews, 103414, 2020. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103414

Parámetros

• Dialog
• Python

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Ráster de superficie de entrada	Ráster de entrada de superficie.	Raster Layer
Ráster de salida	El ráster de salida. Será de tipo punto flotante.	Raster Dataset
Tipo de parámetro (Opcional)	Especifica el tipo de parámetro de superficie de salida que se calculará. Slope—The rate of change in elevation will be computed. This is the default. Aspect—The downslope direction of the maximum rate of change for each cell will be computed. Mean curvature—The overall curvature of the surface will be measured. It is computed as the average of the minimum and maximum curvature. This curvature describes the intrinsic convexity or concavity of the surface, independent of direction or gravity influence. Tangential (normal contour) curvature—The geometric normal curvature perpendicular to the slope line, tangent to the contour line will be measured. This curvature is typically applied to characterize the convergence or divergence of flow across the surface. Profile (normal slope line) curvature—The geometric normal curvature along the slope line will be measured. This curvature is typically applied to characterize the acceleration and deceleration of flow down the surface. Plan (projected contour) curvature—The curvature along contour lines will be measured. Contour geodesic torsion—The rate of change in slope angle along contour lines will be measured. Gaussian curvature—The overall curvature of the surface will be measured. It is computed as the product of the minimum and maximum curvature. Casorati curvature—The general curvature of the surface will be measured. It can be zero or any other positive number.	String
Tipo de superficie local (Opcional)	Especifica el tipo de función de superficie que se ajustará alrededor de la celda de destino. Quadratic—A quadratic surface function will be fitted to the neighborhood cells. This is the default. Biquadratic—A biquadratic surface function will be fitted to the neighborhood cells.	String
Distancia de vecindad (Opcional)	La salida se calculará a lo largo de esta distancia desde el centro de la celda de destino. Determina el tamaño de la vecindad. El valor predeterminado es el tamaño de celda ráster de entrada, que da lugar a una vecindad de 3 por 3.	Linear Unit
Utilizar vecindad adaptable (Opcional)	Especifica si la distancia de vecindad variará con los cambios del paisaje (adaptable). La distancia máxima viene determinada por la distancia de vecindad. La distancia mínima es el tamaño de celda ráster de entrada. Activado—An adaptive neighborhood distance will be used at all locations. Desactivado—A single (fixed) neighborhood distance will be used at all locations. This is the default.	Boolean
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. Inch—The linear unit will be inches. Foot—The linear unit will be feet. US Foot—The linear unit will be US survey feet. Yard—The linear unit will be yards. US Mile—The linear unit will be US survey miles. Nautical mile—The linear unit will be nautical miles. Millimeter—The linear unit will be millimeters. Centimeter—The linear unit will be centimeters. Meter—The linear unit will be meters. Kilometer—The linear unit will be kilometers. Decimeter—The linear unit will be decimeters.	String
Medición de pendiente (Opcional)	Unidades de medida (grados o porcentajes) que se utilizarán para el ráster de pendiente de salida. Este parámetro solo está disponible si el parámetro Tipo de parámetro está establecido en Pendiente. Degree—The inclination of slope will be calculated in degrees. Percent rise—The inclination of slope will be calculated as percent rise, also referred to as the percent slope.	String
Acimuts geodésicos del proyecto (Opcional)	Especifica si se proyectan acimuts geodésicos para corregir la distorsión de ángulo causada por la referencia espacial de salida. Este parámetro solo se admite si el parámetro Tipo de parámetro está establecido en Orientación. Activado—Geodesic azimuths will be projected. Desactivado—Geodesic azimuths will not be projected. This is the default.	Boolean
Utilizar orientación ecuatorial (Opcional)	Especifica si la orientación se medirá desde un punto del ecuador o desde el polo norte. Este parámetro solo se admite si el parámetro Tipo de parámetro está establecido en Orientación. Activado—Aspect will be measured from a point on the equator. Desactivado—Aspect will be measured from the north pole. This is the default.	Boolean
Máscara de análisis de entrada (Opcional)	Datos de entrada que definen los lugares en los que se realizará el análisis. Puede ser un ráster o un dataset de entidades. Si la entrada es un ráster, puede ser de tipo entero o de punto flotante. Si la entrada son datos de entidad, puede ser de tipo punto, línea o polígono. Cuando los datos de máscara de entrada son un ráster, el análisis se producirá en las ubicaciones que tengan un valor válido, incluido el cero. Las celdas que son NoData en la entrada de la máscara serán NoData en la salida.	Composite Geodataset

Entornos

Auto ejecución, Tamaño de celda, Método de proyección de tamaño de celda, Espacio de trabajo actual, Extensión, Transformaciones geográficas, Máscara, Palabra clave CONFIG de salida, Sistema de coordenadas de salida, Factor de procesamiento en paralelo, Espacio de trabajo temporal, Alinear ráster, Tamaño de tesela

Información de licenciamiento

• Basic: Requiere 3D Analyst o Spatial Analyst
• Standard: Requiere 3D Analyst o Spatial Analyst
• Avanzado: Requiere 3D Analyst o Spatial Analyst

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