dem_tpi — DEM `surface` op

• Datenarten: depth → image2d

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.dem_tpi(dem, cell_size=1.0) (die Implementierung direkt: import demops; demops.dem_tpi(dem, cell_size=1.0); aus dem Register: opsdem.get("dem_tpi"))

Verwendung

Topographic Position Index TPI — Differenz zwischen der Zelle selbst und dem Mittelwert ihrer 8 Nachbarn [m]. Positiv bedeutet Rücken, negativ Tal.

Formel: tpi = z - mean(z der 8 Nachbarn) (Weiss' TPI mit der minimalen 3x3-Nachbarschaft). Ränder werden durch Kopieren der Randwerte aufgefüllt. Da die Nachbarschaft fest 1 Zelle ist, ist der Maßstab fest auf 1 cell_size; um breitere Rücken/Täler zu sehen, zuerst dem vergröbern (dieser op hat kein Radius-Argument).

• dem: (H, W) [m], mindestens 3x3, reell, kein inf. Fehlwerte als nan (abgelehnt, wenn Sentinel-Werte <= -9000 ohne nan vorliegen). nan breitet sich über 3x3 aus.

• cell_size: beeinflusst das Ergebnis nicht (in die Differenz geht kein Abstand ein), wird aber angenommen, um dem Aufrufer bewusst zu machen, dass die Einheit [m] ist, und auf positiv-endlich geprüft.

• Rückgabewert: (H, W) float64 [m]. Um 0 Hangmitte, positiv konvex (Rücken, Gipfel), negativ konkav (Täler, Senken).

• Fehler: ValueError (Form, Sentinel-Werte, cell_size).

Kombiniert mit dem_roughness (RMS über dieselbe Nachbarschaft) ergibt es Merkmale zur Geländeklassifikation.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie dem_terrain_analysis

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).

• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.

• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• dem_terrain_analysis_tour — py -3.11 examples/dem_terrain_analysis_tour.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen `image2d` als Eingabe)

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Gleiche Kategorie (`surface`)

dem_slope · dem_aspect · dem_curvature · dem_roughness

*Provenance: demops.py — DEM Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

dem_tpi — DEM surface op