[发明专利]基于GIS的喀斯特槽谷顺逆向坡自动识别方法

权利要求书

1.基于GIS的喀斯特槽谷顺逆向坡自动识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)建立斜坡单元划分标准

根据岩层倾向与坡面倾向的夹角绝对值、岩层倾角、坡角及岩层倾角与坡角之间的关系将待识别的喀斯特槽谷区划分为多个斜坡单元；

(2)提取坡角和坡面坡向

待识别区坡角和坡面坡向由DEM数据在arcgis软件中利用3D Analyst工具下的栅格表面模块提取；

(3)提取岩层倾角和岩层倾向

待识别区岩层倾角由地质图直接提取；

待识别区岩层倾向由地质图通过以下Python表达式在arcgis软件中提取；

Python表达式为：

D＝90－math.degrees(math.atan2((！END_Y！－！START_Y！)(！END_X！－！START_X！)))

其中D代表产状短线与正北方向的夹角，即岩层倾向；START_X和START_Y为产状短线起点坐标；END_X和END_Y为产状短线终点坐标；

(4)岩层产状空间插值

对待识别区地质图中的产状信息进行分区获得岩层产状分区线图层，分区界线设置在使产状发生变化的产状突变地，以使每一分区内的岩层可近似认为是整合接触关系；

利用arcgis软件中“Spatial Analyst”模块中的反距离权重法工具对步骤(3)提取的岩层倾向、岩层倾角进行空间插值，把待识别区的岩层产状分区线图层作为阻隔线输入，获得岩层产状空间插值图；

(5)提取斜坡单元

利用步骤(2)获得的坡角和坡面坡向及利用步骤(3)获得的空间插值后的岩层倾角和岩层倾向，并根据步骤(1)中的斜坡单元划分标准在GIS软件里求得不同类型的斜坡单元。

2.根据权利要求1所述的基于GIS的喀斯特槽谷顺逆向坡自动识别方法，其特征在于：多个斜坡单元分别为近水平层状斜坡、顺向坡、顺斜坡、横向坡、逆斜坡、逆向坡，所述顺向坡细分为顺向飘倾坡、顺向层面坡和顺向伏倾坡。

3.根据权利要求1或2所述的基于GIS的喀斯特槽谷顺逆向坡自动识别方法，其特征在于：步骤(4)中反距离权重法公式：

式中，为S₀处的预测值；N为预测计算过程中要使用预测点周围样点的数量；λ_i为预测计算过程中使用的各样点的权重；为在S_i处获得的测量值；

确定权重的计算公式为

式中，P为指数值，用于控制权重值的降低；P的确定一般取均方根预测误差的最小值；反距离加权插值法中参数P的值通常为2；d_i0为预测点S₀与各已知样点S_i之间的距离。

4.根据权利要求3所述的基于GIS的喀斯特槽谷顺逆向坡自动识别方法，其特征在于：步骤(5)中在ArcGIS里通过模型构建器进行多次重分类及逻辑运算求得不同类型的斜坡单元。