Como obter curva hipsométrica a partir de dados de elevação?

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Eu tenho meus dados de elevação, mas não consigo criar uma tabela de atributos e, portanto, não sei como colocar esses dados em uma tabela para fazer uma curva hipsométrica.

arcgis-desktop raster aimee
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Respostas:

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A varredura é armazenada no formato de ponto flutuante como valores individuais em cada célula; portanto, não possui tabela de atributos. Uma solução eficaz é discretizar os valores e convertê-los para o formato inteiro. Isso cria uma tabela de atributos que, quando plotada, produzirá um histograma. Suas somas cumulativas são a curva hipsométrica.

DEM em relevo

A aparência da curva hipsométrica (na forma de CDF) para este DEM de amostra (uma parte do Illinois disponível em http://exampledata.wolfram.com/ArcGRID.zip ) varia com a finura da discretização do valor. As imagens a seguir usam caixas de 5, 1 e 1/5 metros, respectivamente. Como você pode ver, é possível obter uma curva precisa usando caixas moderadamente grosseiras.

Curvas hipsométricas

A discretização de uma grade envolve duas operações que podem ser realizadas em uma única etapa: divida pela largura da bandeja e trunque (ou redondo, se preferir). Por exemplo, elevações em metros podem ser discretizadas em incrementos de 0,1 metro via divisão por 0,1 seguida por truncamento, como em

Int( [elevation] / 0.1 )

Essa sintaxe, ou algo bastante próximo, seria usada em quase qualquer versão do ArcGIS (e em muitos outros GIS rasterizados também).

whuber
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Se as elevações puderem ser positivas e negativas, verifique se a sua versão do ArcGIS suporta uma Floorfunção, porque algumas Intimplementações truncam para 0 e não para baixo, o que dobraria a largura da lixeira contendo 0 (um resultado indesejável).
whuber
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@ Kirk É uma boa ideia, mas minha experiência com o software ESRI e com cálculos estatísticos me leva a desconfiar. Onde está a documentação detalhada? Por exemplo, exatamente que tipo de procedimento de amostragem é usado? Onde está a evidência de que ele obtém o resultado certo? E se houver essa evidência - digamos, através de extensos testes do usuário e engenharia reversa -, temos que jogar tudo fora e começar de novo com o próximo patch de software.
whuber
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Bem, eu sugeriria conectar seu próprio IBinFunction2 , mas vejo que diz "Esta interface não se destina a ser usada por desenvolvedores externos". Ah bem.
21411 Kirk Kuykendall
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Eu ecoaria @whuber; As estatísticas da ESRI são suspeitas. Há dois anos, reclamamos ao suporte técnico que seus percentis / quartis estão sendo calculados incorretamente e nem são consistentes no software. Nós demonstramos empiricamente a eles que eles não são "exatos" nem "interpolados". A resposta é que eles estão "amostrando os dados", mas não revelam detalhes.
Jeffrey Evans
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@ Jeffrey Encontrei-me com representantes da ESRI em 2006 e apresentei esta questão (entre muitas outras) a eles. Na época, eu havia documentado três cálculos diferentes de desvios padrão no ArcGIS, dos quais pelo menos um era claramente um bug. Gosto e uso o ArcGIS por seus pontos fortes, mas, devido a esse tipo de comportamento, sou obrigado a concluir que a análise estatística - de qualquer tipo - não está entre eles.
whuber
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Eu normalmente uso R para isso. É possível ler os conjuntos de dados de varredura GDAL usando rgdal(do CRAN) e criar uma distribuição cumulativa empírica para os valores de elevação usando ecdf(embutido).

Por exemplo, eu tenho meu DEM em um arquivo GeoTIFF, em R:

library(rgdal)
topo <- readGDAL("mytoporaster.tif")
plot(ecdf(topo$band1), main="Hypsometric curve", xlab="Elevation (m)")

curva hipsométrica

Mike T
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+1 boa solução. Você também pode analisar essa curva (extensivamente) em R.
whuber
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curva hipsométrica

Veja também o tutorial em Carleton .

Kirk Kuykendall
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Esta ilustração nos lembra que existem (pelo menos) três idéias diferentes de "curva hipsométrica". Segundo a Wikipedia , é um CDF empírico de elevações. De acordo com esta ilustração, é o CDF complementar . E de acordo com outras referências , é um histograma (PDF empírico).
whuber
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Me deparei com este artigo que fala sobre uma extensão 9.x ArcGIS.

CalHypso: Uma extensão do ArcGIS para calcular curvas hipsométricas e seus momentos estatísticos. Aplicações para análise de bacias de drenagem no sudeste da Espanha

A extensão com dados de amostra é fornecida neste local de download .

Para o registro, a extensão funciona no ArcGIS 10.4.1.

Hornbydd
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Olhei para o código para ver como ele poderia funcionar. Parei assim que cheguei à implementação do bubblesort - não é necessário ler mais.
whuber