QGIS 中 Pixel Size 的含义及水力梯度异常如何处理？

2026-11-04问答百晓生

结论

这组 Pixel Size 很可能以角度为单位，说明栅格可能采用地理坐标系。如果水头值的垂直单位是米，直接用这组栅格计算梯度，会造成水平距离与垂直值的单位不一致，结果可能不合理。将 z 设为 1 不能把角度转换成米。

Pixel Size 表示栅格像元在其坐标系中的宽度和高度。如果栅格坐标系以度为单位，0.0039670588 和 -0.00398 表示经纬度方向上的角度间隔，不是米数。y 值为负通常表示栅格行号增加时坐标向南递减，这是常见的栅格存储方向。

先查看栅格图层的 CRS 和单位，确认这些值是否以角度表示。仅凭像元尺寸无法确定 CRS；如果图层使用投影坐标系，单位也可能是米、英尺等。

查看水头栅格的 CRS，并确认水头值的垂直单位。
如果栅格使用地理坐标系，将数据转换到适合研究区域的投影坐标系，使水平单位与水头单位一致。例如，水头以米计时，优先使用以米为单位的投影坐标系。
尽可能在投影坐标系下重新进行插值。如果只能转换现有栅格，可使用 QGIS 的 GDAL Warp（reproject）工具，并指定合适的目标 CRS 和输出像元大小。重投影会对栅格进行重采样，像元大小应根据数据分辨率和研究尺度选择。
确认水平与垂直单位一致后再计算。如果两者都是米，z factor 通常设为 1；如果单位不同，先统一单位，或按单位换算设置比例因子。

水力梯度的基本形式是：

i = Δh / L

其中 Δh 是水头差，L 是水平距离。使用坡度工具计算栅格表面的变化率时，百分比输出通常为 100 × i，角度输出对应 arctan(i)。例如，水头差为 10 m、水平距离为 100 m 时，梯度为 0.1，即 10%，角度约为 5.71°。

坡度工具通常给出局部变化幅度。如果需要计算特定方向上的水力梯度，还需沿该方向计算水头变化率。检查工具要求的输入类型和输出含义，避免将百分比或角度直接当作无量纲梯度使用。