Python 根据高程数据计算坡度、坡向

坡度、坡向示意图

1 介绍

  坡向 (aspect)：是指地形坡面的朝向。坡向用于识别出从每个像元到其相邻像元方向上值的变化率最大的下坡方向。坡向也可以被视为坡度方向。坡向是一个角度，将按照顺时针方向进行测量，角度范围介于0-360°之间，即完整的圆。不具备下坡方向的平坦区域将赋值为-1。
  坡度（slope）：斜坡的度数，即坡面的倾斜程度, 也叫做坡比，是坡面的垂直高度和水平距离的比。

2 原理

  坡度的表示方法有很多，这里采用拟合曲面法。拟合曲面一般采用二次曲面，即3x3的窗口，每个窗口的中心为一个高程点，
其中：