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《基于柵格DEM的地形特征提取與分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第33卷第6期測(cè)繪科學(xué)Vol133No162008年11月ScienceofSurveyingandMappingNov1基于柵格DEM的地形特征提取與分析1o1原立峰,李發(fā)源,張海濤(1南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院,南京210003;o南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京210046)=摘要>以陜北延安地區(qū)燕兒溝流域?yàn)閷?shí)驗(yàn)樣區(qū),運(yùn)用比較分析法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行基于柵格DEM的地形特征提取和分析,以及DEM分辨率對(duì)地形特征的影響,并計(jì)算和比較了地形特征的空間統(tǒng)計(jì)分布。研究表明:一個(gè)相對(duì)真實(shí)的DEM能夠通過修改生成DEM的基本材料,以及對(duì)DEM進(jìn)行再加工而獲
2、得。由于DEM分辨率的不同,由此得到的地形特征值(如坡度、地形指數(shù)、河網(wǎng)密度等)在統(tǒng)計(jì)特性上也會(huì)隨之變化。隨著DEM分辨率的降低,坡度減小,地形坦化,地形指數(shù)均值變大,流域總面積變大,子流域數(shù)量減少,河流總長(zhǎng)度減小,河網(wǎng)密度降低。=關(guān)鍵詞>DEM;地形特征;DEM精度;流域=中圖分類號(hào)>P208=文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼>A=文章編號(hào)>100922307(2008)0620086203DOI:1013771/j1issn1100922307120081061029DEM對(duì)于模型模擬的結(jié)果是精細(xì)的,但是目前的技術(shù)條件1引言下不易達(dá)到,有時(shí)甚至是一種資源浪費(fèi);而低分辨率的數(shù)字高程模型
3、(DEM)目前已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用到分布式DEM有時(shí)又不能滿足模擬的要求。為此,本文以陜北地區(qū)水文模擬、侵蝕產(chǎn)沙過程模擬、土壤制圖、邊坡穩(wěn)定性分延安燕兒溝流域?yàn)檠芯繉?duì)象,利用美國(guó)ESRI公司開發(fā)的[125]析和洪水災(zāi)害預(yù)測(cè)等許多相關(guān)地學(xué)分析領(lǐng)域。由DEMArcGIS軟件作為數(shù)字地形分析工具,研究基于柵格DEM的提取得到的地形特征可以分為兩類:原生特征和次生特征,流域地形特征的提取與分析方法,以及DEM精度對(duì)于地形例如坡度、坡向、水流方向、上游集水面積、河網(wǎng)分布,特征的影響,探討了DEM分辨率對(duì)于流域地形特征的[6]以及流域邊界、地形指數(shù)ln(A/tanB)等。影響。一般
4、來說,DEM中的地形信息可以分別以三種不同的2數(shù)據(jù)和方法形式存儲(chǔ)和表現(xiàn):規(guī)則格網(wǎng)(Grid)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)和[7]等高線。雖然TIN和等高線形式的DEM在某種情況下更211研究區(qū)域適合表現(xiàn)真實(shí)的地表形態(tài),但是由于柵格DEM具有數(shù)據(jù)結(jié)研究區(qū)域位于陜北延安地區(qū)燕兒溝流域,北緯36b31c[8]2構(gòu)簡(jiǎn)單、較好的兼容性因而被廣泛采用。柵格DEM以離~36b33c,東經(jīng)109b27c~109b30c,選取面積12km,海拔散格網(wǎng)來表示真實(shí)的連續(xù)地面,必然存在表達(dá)上的誤差。98415m~127612m,平均海拔110614m,地勢(shì)由東南向西北由DEM提取的地形特征也只
5、能是地表真值的一個(gè)近似。本逐漸降低,區(qū)內(nèi)地形破碎,屬于典型黃土丘陵溝壑地貌類文選用柵格DEM來進(jìn)行地表特征提取結(jié)果的差異性研究。型區(qū)。目前,國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者對(duì)DEM的誤差來源、誤差212數(shù)據(jù)準(zhǔn)備檢驗(yàn)、誤差可視化和誤差校正等方面進(jìn)行了大量的研究。研究區(qū)域信息源主要包括:11B50000地形圖(等高距DEM的誤差來源主要包括以下四個(gè)方面:地形表面特征、20m,高斯克里格投影,北京54坐標(biāo)系,單位:m),見圖DEM原始數(shù)據(jù)的精度、DEM表面的建模方法、DEM表面1a;o以地形圖為基礎(chǔ)生成的DEM(20m@20m),見圖1b;[9210]自身的特性。對(duì)DEM生成過程中的插
6、值算法和應(yīng)用?經(jīng)過幾何校正的1B10000彩紅外航空正射影像圖作為流DEM提取地形特征的算法也進(jìn)行了研究,有學(xué)者認(rèn)為要形域特征提取的參照資料,見圖1c。[11213]成普適性的最佳DEM表面建模方法是非常困難的。DEM描述的空間變化受數(shù)據(jù)源、地形圖比例尺以及數(shù)據(jù)分辨率的影響。假定建立DEM的數(shù)值算法是穩(wěn)定、精確的,并且采用一致比例尺的地形圖,那么,利用柵格DEM進(jìn)行地學(xué)過程分析的一個(gè)關(guān)鍵因素就是柵格大小的選取,也就是DEM的分辨率。事實(shí)上,不同尺度的流域或水文模型,以及不同的模擬目的所需要DEM的分辨率是不同的。雖然高分辨率的圖1研究區(qū)主要信息源由于地形圖上表示黃土
7、地貌峁頂?shù)牡雀呔€是閉合的,作者簡(jiǎn)介:原立峰(19782),男,山西表示谷底的等高線分布又十分稀松,這些特征造成在生成太原人,南京郵電大學(xué)通信與信息工程DEM時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多平坦區(qū)域。因此,在數(shù)據(jù)處理時(shí),將地學(xué)院講師,博士,2006年在中國(guó)科學(xué)形圖掃描并矢量化生成兩個(gè)圖層:等高線層和高程點(diǎn)層。院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所獲理學(xué)博然后利用離散的高程點(diǎn)層來修正由等高線插值生成的TIN士學(xué)位,中國(guó)地理學(xué)會(huì)會(huì)員,主要研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。方向?yàn)榈乩斫?、遙感和GIS應(yīng)用、利用上述方法生成的DEM還是不能完全消除研究區(qū)WebGIS等。內(nèi)所有的洼地和平坦區(qū)域。含有洼地的DEM所生成的E2m
