Questa è in realtà una domanda in due parti:
Risposte:
Il primo approccio è calcolare la pendenza per il raster. Se stai cercando open source, in particolare per i calcoli raster, suggerirei quasi sempre GRASS. In questo caso, stai cercando r.slope.aspect per calcolare il tuo raster di pendenza.
A questo punto hai due opzioni. Se stai seguendo la pendenza media entro un km 2 centrata su un punto specifico, puoi provare r.neighbours con il metodo medio sull'uscita della pendenza. In alternativa, potresti provare r.resample per portare il tuo raster a celle di km 2 e avresti una pendenza media di km 2 sull'intero set di dati.
Per quanto ne so non ci sono requisiti speciali, oltre a un raster continuo, anche se potrei provare a tagliare / riempire il raster per appianare per primo.
Spero che sia di aiuto!
È necessario conoscere qualcosa sul significato, sul metodo di acquisizione e sull'elaborazione delle misure di elevazione, poiché i calcoli della pendenza sono abbastanza sensibili alla risoluzione. Otterrai pendenze medie inferiori, in genere, con una risoluzione più grossolana o quando i valori delle celle sono elevazioni medie delle celle anziché elevazioni spot. In particolare, se la tua griglia è stata elaborata da qualsiasi tipo di procedura di ricampionamento, ciò cambierà le pendenze (a volte in modo drammatico). Si noti inoltre che la pendenza media all'interno di una regione non è la stessa della pendenza basata su una media comparabile di elevazioni all'interno della stessa regione: la prima sarà grande almeno quanto la seconda e può essere tremendamente più grande. A titolo di esempio estremo, la pendenza media negli altopiani profondamente incisi della Virginia Occidentale è alta, riflettendo il terreno accidentato,
Qualche anno fa ho ottenuto tre DEM della stessa area (in Idaho) con una risoluzione di 30m, una risoluzione di 10m e un set di dati LIDAR (risoluzione di circa 1m) e ho confrontato le loro distribuzioni di pendenza. Ecco un grafico di quello studio:
Mostra che quando la risoluzione diventa più fine, la proporzione di aree ad alta pendenza aumenta. Il passaggio da 30m a LIDAR è sostanziale: la pendenza media aumenta di circa 10 gradi. Questo grafico premia anche uno sguardo più da vicino: puoi vedere piccoli cambiamenti nelle aree a bassa pendenza. Apparentemente, le aree irregolari ad alta pendenza nel LIDAR DEM vengono appianate nei DEM da 10m e 30m dove diventano aree a media pendenza. Pendenze davvero estreme (oltre 75 gradi circa) appaiono solo nel set di dati LIDAR. Sebbene possano esserci domande su quale di questi set di dati sia più vicino alla "verità", chiaramente le conclusioni che si traggono sulle distribuzioni delle pendenze varieranno con la risoluzione.