坡度和坡向是两个重要的地形特征因子，在地形表面分析中起到重要作用。其中，坡度是地表面上某一点的切面和水平面所成的夹角，坡度值越大，地势越陡峭；坡度值越小，地势越平坦。而坡度变化的方向称为坡向，指每个像元到其相邻像元方向上值的变化率最大的下坡方向，表示地表面某一位置斜坡方向变化的量度。¹

三维坡度坡向分析用于计算栅格数据集中各像元的坡度值，及像元坡度面的朝向。坡度用度数表示的分析结果的范围是0到90°；坡向计算的范围是0到360°，以正北方0°为开始，按顺时针移动，回到正北方以360°结束。¹

之前记录过一篇在Cesium中实现坡向分析的随笔²，那如何实现坡度分析。

针对这些传统的地学分析（包括等高线），在Cesium可以用glob材质来实现，优点是内置功能，使用简单而缺点是材质计算在GPU一端进行，针对的是整个场景（画布），虽然可以自定义感兴趣区域，但材质计算后无法传递量化后的分析信息，仅仅只是视觉效果，所以无法在场景中对分析结果进行交互。

地形材质实现的坡度可视化 地形材质坡度可视化（自定义区域）

地形材质实现的等高线可视化 地形材质实现的等高线可视化（自定义区域）

故采用CPU端计算的方式，坡度算法和坡向相似，都是构造格网，然后计算中心点与周围八个联通点的坡度，将最大坡度作为当前网格（可以看作是栅格里的像元）的坡度。

最后的可视化步骤将分析结果作为纹理输出到多边形实体作为材质显示。

玉龙雪山坡度

示例计算玉龙雪山的坡度，趋向红色表示坡越陡峭，趋向蓝色则表示越平缓。