¿Qué es el SOA (pendiente de aspecto)?

Question

Estoy leyendo un artículo en el que los autores hablan de la extracción de valores de SOA (pendiente de aspecto). No encuentro nada relacionado con eso en Google.

La referencia de este artículo es : ZHOU, Yi et al. Detección automática de cráteres lunares basada en datos DEM con el método de análisis del terreno. Planetary and Space Science, v. 160, p. 1-11, 2018.

Cuando se refieren a SOA en el texto dicen: "El SOA representa la tasa de cambio del aspecto en la dirección horizontal y generalmente se obtiene extrayendo las pendientes de las matrices de aspecto de los MDE. Matemáticamente, el SOA es una función derivada del aspecto; por lo tanto, el valor máximo del SOA se encuentra en la línea divisoria entre las paredes interiores y exteriores del cráter (es decir, en la posición del borde del cráter). Por lo tanto, el experimento necesita extraer sólo los valores más grandes del SOA para identificar la posición del borde del cráter".

¿Puede alguien ayudarme a entenderlo?

Answer 1

Aquí hay un DEM de un cráter idealizado: perfectamente circular, con pendientes uniformes:

Si no me crees, aquí tienes una imagen de la DEM:

Esto está estrechamente relacionado con el aspecto. Vamos a trazar eso:

Ahora elige un punto en ese gráfico en algún lugar del lado del cráter alejado del borde. Allí el aspecto cambia muy poco a medida que te mueves hacia arriba y hacia abajo o alrededor del cráter (siempre que no vayas tan lejos como para golpear el borde o el fondo). Matemáticamente, esto significa que la tasa de cambio de aspecto con la distancia es pequeña. Las tasas de cambio son "derivadas" y las derivadas son "gradientes" y los gradientes son "pendientes", todo ello con otros nombres. Así que la "pendiente del aspecto" en los lados del cráter es pequeña.

Pero párate en el borde del cráter por un segundo. Bajo un pie el aspecto es, digamos, de 45 grados al norte, y bajo tu otro pie ¡se voltea a 225 grados! ¡Un cambio de 180 grados entre tus dos pies! Eso es un cambio mucho mayor que en cualquier parte de los lados.

Esto se puede ver en un gráfico de la pendiente del aspecto. Hay un valor alto a lo largo del borde del cráter y también valores altos en el interior y el exterior del borde, donde el aspecto pasa a ser una superficie plana. El aspecto no está bien definido para una superficie plana, así que esas áreas pueden ser ignoradas y el borde del cráter es entonces la línea de la izquierda. Tenga en cuenta las otras líneas donde el aspecto cambia de valores como -180 a +180 - estos también pueden ser tratados. Pero espero que esto ilustre cómo la tasa de cambio del aspecto (llamarlo "pendiente del aspecto" es un poco confuso, creo) encuentra el borde del cráter.

Si quieres saber cómo calcular esto, probablemente deberías abrir otra pregunta especificando el SIG que estás utilizando. Todos mis gráficos fueron hechos en R usando el terrain y hillShade funciones del raster paquete.