Digital Elevation Models

In diesem Tutorial lernen wir, wie man mit digitalen Höhenmodellen in R arbeitet. Wir werden Rasterdaten laden, Höhenmodell anzeigen, Hangexposition und Hangneigung berechnen.

Die benötigten R-Pakete sind:

raster

Die benötigten Raster sind:

DEM.tif

Installieren der benötigten Pakete¶

Falls die R-Pakete noch nicht installiert sind, werden diese hier installiert und bestehende Pakete auf den neuesten Stand gebracht. Bitte beachten Sie, dass dieser Vorgang etwas Zeit in Anspruch nehmen kann.

update.packages(ask = FALSE)
pkgs <- c("raster")
install.packages(pkgs[!pkgs %in% installed.packages()])

Die Warnung kann ignoriert werden.

Laden der benötigten Pakete¶

Nachdem die Pakete installiert wurden, müssen sie noch geladen werden.

library(raster)

Arbeitsverzeichnis setzen¶

Nun weisen wir das Arbeitsverzeichnis zu, das die Rasterdaten enthält:

setwd("PFAD-ZU-DATEN")

Rasterdaten öffnen¶

Wir öffnen die Datei DEM.tif und weisen sie einem Objekt namens DEM zu:

DEM <- raster("DEM.tif")

Digitales Höhenmodell anzeigen¶

Jetzt zeichnen wir das DEM:

plot(DEM, 
     legend.lab="Höhe (m)r",
     main="Digitales Höhenmodell",
     xlab="Longitude",
     ylab="Latitude",
     col = terrain.colors(255))
contour(DEM, add=TRUE)

Hangexposition berechnen¶

Wir berechnen die Hangexposition und zeigen sie dann an:

aspect <- terrain(DEM, opt = "aspect", unit = "degrees", neighbours = 8)
brk <- seq(0,360,36)
cols <- topo.colors(length(brk)-1)
plot(aspect, breaks=brk, col=cols, main="Aspect", legend = FALSE)
legend('bottomright', title='Aspect classes',
       legend=c("[0,36[", "[36,72[", "[72,108[", "[108,144[","[144,180[","[180,216[","[216,252[","[252,288[","[288,324[", "[324,360["),
       fill=cols, bg='white')

Hangneigung berechnen¶

Jetzt leiten wir die Hangneigung ab und zeigen sie an:

slope <- terrain(DEM, opt = "slope", unit = "degrees", neighbours = 8)
brk <- quantile(slope, seq(0,1,0.1))
cols <- terrain.colors(length(brk)-1)
plot(slope, breaks=brk, col=cols, main="Slope", legend = FALSE)
legend('bottomright', title='Steigung Klassen',
       legend=c("1.Q", "2.Q", "3.Q","4.Q","5.Q","6.Q","7.Q","8.Q","9.Q", "10.Q"),
       fill=cols, bg='white')

Hillshade berechnen¶

Wir berechnen den Hillshade und zeigen ihn an:

hillshade <- hillShade(slope, aspect, angle = 45, direction = 0)
plot(hillshade, main = "Hillshade", legend = FALSE)

Mit diesen Schritten können Sie nun mit digitalen Höhenmodellen in R arbeiten!