图18 坡向结果图
3. 平面曲率、剖面曲率的提取
地面曲率是对地形表面一点扭曲变化程度的定量化度量因子，地面曲率在垂直和水平两个方向上分量分别称为剖面曲率和平面曲率。剖面曲率是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量。平面曲率指在地形表面上，具体到任何一点，指用过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值。平面曲率描述的是地表曲面沿水平方向的弯曲、变化情况，也就是该点所在的地面等高线的弯曲程度。
下面以一幅DEM 图来说明平面曲率、剖面曲率的提取过程为：
（1） 打开ArcGIS 的Toolbox，在Spatial Analyst Tools 底下选择Surface，在Surface 的下一级菜单中选择Curvature。打开Curvature 对话框，如图19。
（2） 在Input raster 的下拉菜单中选择用来计算曲率的栅格数据；
（3） 在Output curvature raster 栏中设定输出总曲率的存放路径与文件名； （4） 在Z factor 栏中设定高程变换系数；
（5） 在Output profile curve raster 栏中指定输出剖面曲率的存放路径与文件名。
（6） 在Output plan curve raster 栏中指定输出平面曲率的存放路径与文件名。 总曲率结果如图20，剖面曲率结果如图21，平面曲率结果如图22：
图19 平面曲率、剖面曲率提取对话框 图20 总曲率结果图
图21剖面曲率结果图 图22 平面曲率结果图
四 山体阴影
山体阴影是根据假想的照明光源对高程栅格图的每个栅格单元计算照明值。山体阴影图不仅很好地表达了地形的立体形态，而且可以方便的提取地形遮蔽信息。计算过程中包括三个重要参数：太阳方位角、太阳高度角、表面灰度值。
太阳方位角以正北方向为0 度，按顺时针方向度量，如90 度方向为正东方向（图23）。 由于人眼的视觉习惯，通常默认方位角为315 度，即西北方向。
太阳高度角为光线与水平面之间的夹角，同样以度为单位（图24）。为符合人眼视觉习惯，通常默认为45 度。
ARCGIS 中，默认情况下，光照产生的灰度表面的值的范围为0~255。山体阴影的实现过程如下： 1. 计算表面阴影
(1) 在Spatial Analyst 下拉菜单中选择Surface analysis, 在弹出的下一级菜单中点击 Hillshade，出现Hillshade 对话框，如图25，以下所有设置如图中所示。
图23 太阳方位角度量示意图 图24太阳高度角示意图
图25 计算表面阴影
(2) 在Input surface 下拉菜单中选择用来计算阴影的表面； (3) 在Azimuth 栏中设置太阳方位角； (4) 在Altitude 栏中设置太阳高度角； (5) 在Z factor 栏中设定高程变换系数；
(6) 在Output cell size 栏中指定输出栅格单元大小；
(7) 在Output raster 栏中指定输出表面阴影的存放路径与文件名。
(8) 点击OK 按钮。 图26为某区域设定入射方位角为315 度，高度角为45 度所生成的表面阴影栅格图像。
2. 阴影化
通过阴影建模工具（在图24 对话框中选中该复选框），当给定太阳高度角和方位角 时，可以快速提取被阴影遮蔽的栅格单元，它们会被赋值为0。再通过空间分析的重分类 （Reclassify）方法生成二值图像，阴影区赋值为０，非阴影区赋值为１。图27 即为阴影二值图。
图26 表面阴影图 图27阴影二值图