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制作风或水流速流向图

作者:史世莲 邮箱:shisl@lreis.ac.cn 发布时间:2014-01-08 19:45:52 阅读(5022)

制作风或水流速流向图

风速风向图或流速流向图相信大家都已经见过不少,但不知道有多少人会制作这样炫的专题图,下面这边文章向我们展示了当基本数据UV矢量被存储时,怎样计算风或水流的速度和方向和对其进行符号化。

说明: 流速.jpg    说明: 风向.jpg

为了获取风或水流的速度和方向,风速计或多普勒流速剖面仪在两个相互垂直的方向UV量测了风或水的速度。U是指向东的方向,V是指向北的方向。有时候,U指的是纬向速度,V指的是径向速度。使用U\V,风或水流的风速或风向都可以被计算。将有关于风或水运动的信息存储为矢量格式在计算方向的问题上有很大的灵活性。这个是很重要的,因为气象学家和海洋学家在描述风的运行的时候是不同的。海洋学家更加喜欢以质量流量的方向形式来描述风,换句话说,是风吹向于哪个方向。以海洋学的惯例,风从南向北用一个朝向北的箭头来符号化。气象学家使用一个箭头或一种特殊符号,叫做“风矢”来描述风的方向,即风从哪里吹来。箭头的头或风矢指向风来的方向。在气象学的惯例中,风从西吹向东用指向西的箭头表示。水流符号化方式大部分和海洋学的惯例一致。

说明: table.png

表示方向

为了在ArcMap中正确的展示风或水的方向,UV组分必须被转换为旋转角的符号。下面的步骤假设你已经拥有了一个具有U和V属性字段的点要素类,依照下面步骤计算旋转角。

1、右键TOC中的点图层,选择Properties

2、在开打的属性对话框中选择Symbology选项卡;

3、在面板中点击Symbol按钮,打开“Symbol selector”对话框;

4、选择一个头指向背的箭头或风矢;

5、点击OK,关闭“Symbol selector”对话框;

6、点击Advanced按钮,在下拉菜单中选择“Rotation”;

说明: Direction-Step-By-Step.png

7、打开Rotation对话框,在Rotate Points by Angle in this field下拉菜单中选择Expression

8、点击Expression Builder按钮,书写用来表示符号旋转角度的表达式

9、写入下面表达式中的一种:

A、海洋学中的转换:(180/3.14) * Atn2([u],[v])

B、气象学中的准换:(180/3.14) * Atn2([u],[v])+180

注:只有当UV相对于真北方向始终指向上的格网(例如,没有旋转)时公式才成立,否则,收敛角度校正必须被应用,并且需要基于投影后的数据。

10、        点击OK,回到Rotate对话框

11、        Rotation Style处选择Geographic

12、        点击所有对话框中的OK按钮。

说明: Direction-Bottom-Part.png

表示速度

ArcMap中也可以应用UV矢量来计算和表示风速或流速,步骤与风向表示相似。

1、TOC列表中选择点图层,右键;

2、在下拉菜单中选择“Properties”,在属性对话框中选择Symbology选项卡;

3、点击Advanced按钮,从下拉菜单中选择Size

4、在打开的size对话框中选择Expression,点击Expressionbuilder按钮;

5、输入表示风速或流速的表达式:

Sqr([u]**2 + [v]**2)Tip

注:如果在我们的数据中风或水流的速度相当小,导致符号显示很小,制图不美观,这时候可以调整符号的大小,即在公式中添加一个比例因子,例如,Sqr([u]**2 + [v]**2) * 10,即将符号的扩大十倍。

6、点击所有对话框中的OK按钮。

参考文档:

[1]http://blogs.esri.com/esri/arcgis/2013/07/17/displaying-speed-and-direction-symbology-from-u-and-v-vectors/

                                                                   


作者:史世莲 邮箱:shisl@lreis.ac.cn

HiGIS技术交流QQ群:336076300

关键词:ArcGIS、水流向图、风流向图

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