2. Экспозиция склонов (аспект)

Поскольку поверхности имеют уклон, они имеют также и ориентацию, называемую экспозицией или аспектом (aspect). Идеи уклона и экспозиции неразделимы как в физическом, так и в аналитическом плане. Без уклона невозможен топографический аспект. Существует множество применений этой идеи. Например, биогеографы и экологи знают, что часто существует заметное различие между растительностью на северных склонах и тех, что обращены на юг. Главной причиной этого является различие количества солнечной радиации, поступающей на единицу площади склона, но нас сейчас интересует то, что ГИС позволяет нам разделить ориентированные на север и на юг склоны для сравнения с другими тематическими покрытиями, такими как почва и растительность. Другой пример использования информации об экспозиции склонов – размещение ветроэлектрогенераторов. Их нужно устанавливать высоко на склонах, чтобы они получали максимум энергии ветра, но при этом на тех склонах, которые обращены к преобладающим ветрам, а не на тех, что закрыты от них. Для геологов преобладающий уклон сдвигов может быть путем к пониманию подземных процессов. Садовод может пожелать разместить свой сад на солнечной стороне холма, чтобы использовать преимущества большей освещенности. Все эти анализы могут выполняться при помощи функций, которые классифицируют поверхности на основе их экспозиции.

В векторных ГИС, использующих модель данных, подобную TIN, работа с аспектами относительно проста. Каждая грань модели TIN имеет определенные уклон и аспект. Аспект определяется как азимут нормали каждой треугольной грани поверхности. Когда производятся вычисления с участием аспекта, эти значения могут выбираться из БД TIN без дополнительных вычислений. И, как и раньше, мы можем группировать их в классы. Например, если мы – биогеографы, заинтересованные только склонами, ориентированными на юг и на север, мы можем создать три разных класса на основе выбранного критерия. Так, склоны могут быть классифицированы как имеющие северную ориентацию, если их азимут находится в диапазоне от 345° до 15°, а южно-ориентированным склонам будет приписан аспект от 165° до 195°. То есть, классы имеют диапазон в 30° – по 15° с каждой стороны от главного направления. Все остальные значения аспекта могут быть классифицированы как "неподходящие", так как они не нужны для анализа биогеографа. Конечно же, вы можете выбрать свои собственные границы классов для этих окрестностей в соответствии с вашими потребностями.

В случае растра, опять же, нужно провести анализ по всему покрытию, в котором последовательно все точки как центральные точки окрестности сравниваются со своими соседями. Здесь поверхность, подогнанная к матрице из девяти ячеек, дает направление по среднему или максимуму посредством просмотра больших и меньших значений высоты в пределах матрицы. Если, например, наивысшее значение находится в середине вверху, а наинизшее – в середине внизу, решением данного случая будет общее направление на юг (предполагается, что покрытие имеет географическую привязку). Или вы можете обнаружить, что высшая и низшая величины находятся соответственно в левом верхнем и правом нижнем углах. Это даст юго-восточный аспект данного участка поверхности. Результаты растрового анализа аспекта могут выражаться как в градусах (0-360), так и более простым набором векторов, напоминающим цепочечные коды Фримэна, где, например, север, юг, восток и запад могут обозначаться как соответственно 0, 2, 4 и 6, а северо-восток, юго-восток, юго-запад и северо-запад – как 1, 3, 5, 7. Реальные номера и методы зависят от программного обеспечения.