黄土高原DEM分辨率对提取坡度精度的影响

在黄土高原选取代表不同地貌类型的延川、绥德、富县3个研究样区,以及1∶1万地形图所建立的不同水平分辨率数字高程模型(DEM)为研究对象,分别分析每一大样区不同水平分辨率DEM所提取坡度的面积误差变化规律.提出面积百分比加权总体误差和面积百分比平均总体误差的指标,在每一大样区随机选取20个试验样区,得到两项误差指标与水平分辨率的线性函数关系.根据线性函数关系,由已知误差求得所需要的水平分辨率范围,并在每一大样区的16个随机检验样区通过检验.线性函数关系模型的建立,可望为实际工作选取适宜的水平分辨率提供依据,对于在保证精度的条件下节约成本,减小数据量具有一定意义.文中最后提出,所指出的两项指标不适用于风沙-黄土过渡区域.     

浅谈DEM的坡度坡向误差空间分布

坡度和坡向是一些自然资源数据库中最重要的数据,由于地形表面本身的复杂性,所以在研究坡度计算时误差是处处存在的。包括基于DEM提取的尺度效应变异特征,平均高程、高程标准差、顶点密度的空间分异,能够对地貌形态特征进行有效的标识。DEM误差和坡度坡向误差的关系,关于坡度坡向误差空间分布的矛盾,并找到相对正确的参考方式。     

DEM地形复杂度对坡度提取的影响分析

引入分形理论中的信息维数值作为衡量地形复杂度的指标,讨论了DEM地形复杂度对坡度提取的影响。结果表明,信息维数值能够较好地反映不同区域的地形复杂度;信息维数值越大,地形就越复杂,坡度提取的精度也就越低。     

兰州地区不同分辨率DEM提取地面坡度的转化方法

坡度提取时由于DEM本身特性,坡度不可能作为连续变量提取存储.现在传统的做法是按照需要将坡度分类,然后统计分析,找到不同分辨率的DEM提取坡度的转换方式.在不同分辨率提取坡度研究中,一般做法是采集大量数据,然后做归纳,得到需要的结论;如果先进行演绎推理,建立数学模型,不同分辨率坡谱转化将不依赖于某种具体地形.本文的方法是先按照地形的本身特性建立模型,然后用实际采集的数据进行检验,找到可行之处和不足之处,为以后的更进一步研究提供参考.     

DEM水平分辨率越高提取的河长越准确??

是否所使用的DEM水平分辨率越高,水文、水力学模拟的准确度和流域特征参数提取的精度越高?为探讨该问题,本文用Arc-Hydro模块提取了9种DEM水平分辨率(3~250m)下202条不同等级(Strahler Order)河流的河长,以3m激光探测与测距(LiDAR)DEM数字化的河长为标准,计算了各分辨率下河长提取的平均相对误差(ARE).结果表明:在研究区内,10~20m水平分辨率的DEM数据提取的河流长度最为精确;随着DEM水平分辨率的提高,不同等级河流提取河长的ARE均逐渐减小;当水平分辨率提高到一定级别之后若继续提高时,ARE反而会逐渐增大;即整体上提取河长的平均相对误差和DEM水平分辨率之间呈对勾型变化规律.本研究表明,并不是DEM水平分辨率越高,提取河长越精确.     

DEM地形描述误差空间结构分析

首先提出 DEM（ Digital Elevaion Model）地形描述误差的提取方法 ,通过误差地图以及量化研究方法 ,揭示 DEM误差的空间分布规律。试验结果显示 :误差地图是实现 DEM误差可视化的有效方法 ;DEM地形描述误差具有很强的空间自相关性 ,自相关值随地形复杂度与 DEM分辨率的改变而有规律地变化。     

浅谈黄土高原丘陵沟壑区的淤地坝建设

本文阐述了淤地坝建设对黄土高原丘陵沟壑区的发展作用进行阐述,目的在于引起对淤地坝的建设重视.     

DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析

根据陕西省黑河金盆水库流域不同分辨率的DEM数据,采用数理统计方法分析DEM数据分辨率的变化对流域地形参数提取的影响,为建立流域分布式水文模型前期DEM数据分辨率的选择提供参考依据。对流域不同分辨率DEM数据分析得到:随着流域DEM数据分辨率的降低,流域的粗糙度值、最大坡度及平均坡度值、最大高程值、平面曲率和剖面曲率最大值及最小值的绝对值均有减小的趋势,最小高程有增大的趋势,坡向在DEM数据分辨率降低到一定程度时会出现较大变化,地形指数变化范围更趋于集中。     

不受DEM空间分辨率影响的地形指数计算

为了减小数字高程模型(DEM)分辨率对地形指数计算的影响,开发了一种不受DEM空间分辨率影响的地形指数计算方法.选取汉江上游褒河流域作为研究区域,通过引入分辨率因子考虑DEM空间分辨率对单宽上坡集水面积的影响,应用分形方法处理DEM空间尺度对地形坡度的影响,将该算法应用到褒河流域DEM数据的计算中.结果表明:此法可以成功地由低分辨率的DEM数据获得与目标高分辨率精度相仿的地形指数分布,能在一定程度上消除DEM空间分辨率对地形指数计算的影响,因而对无资料地区的水文预报有着十分重要的现实意义.     

陕北黄土地貌正负地形坡度组合研究

以沟沿线为分界线的黄土正负地形,是黄土地貌的基本特征,其中正负地形的坡面特征差异在黄土高原呈现一定的空间分异规律．本文以5m分辨率DEM为基本信息源,以自动提取的陕北黄土高原正负地形为依据,通过坡谱对比分析,研究陕北黄土高原不同地貌类型区正负地形的地面坡度组合特征．研究结果显示,在陕北黄土高原不同地貌类型区,其正负地形在所提取的坡谱曲线、坡谱偏度、平均坡度差、坡谱信息熵等一系列指标上有显著的差异．而且这种差异的空间分异呈现一定的规律性,在一定程度上反映了地面的破碎程度与发育程度．     

工程土方量计算中土方量精度与DEM分辨率的关系

利用规则格网DEM模型模拟地形曲面,得到了用格网间距表示的土方量精度的数学模型,以某一试验区域为例得到了土方量精度随DEM分辨率的变化曲线图。     

不同精度下地表稳定性模型的评价

地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的重要内容之一。SINMAP模型耦合了无限斜坡模型和稳态水文模型,是应用最广泛的地质灾害易发性评价模型之一。该模型的输入参数包括地形数据、岩土物理力学参数、降雨量数据,其中DEM的精度对地形参数影响较大。为了探明不同DEM解像度对模型评价结果的影响,以浙江省温州市文成县玉壶流域作为研究对象,利用5 m、12.5 m和30 m三种不同精度DEM分别进行了SINMAP模型的地质灾害评价计算,并对结果进行了统计分析与比较。分析结果表明,DEM精度对SINMAP模型下地质灾害易发性评价结果呈现明显的非线性,5 m精度条件下的无条件不稳定区域接近12.5 m精度的两倍,30 m精度的三倍。日最大降雨量超过100 mm情况下降雨量对模型输出值的影响并不大。     

Study on extracting method of single slope surface shape based on DEM:taking Wanzhou district of three gorges reservoir area as example

This paper focused on the extracting method of single slope shape. Applying the software of ARCGIS 9.0, DEM (digital elevation model) was established. From the DEM, topographic characters, including valleys and ridges were extracted. Some valley lines were extended in order to intersect with the ridges nearby. All slope were divided into different slope surface, which enclosed by valleys and ridges. And the slope surface shapes were defined three types, Line Slope, Upper-concave and lower-convex slope, Upper-convex and lower-concave slope, according to their functions. And the judge formula of single slope surface shape was brought forward. Taking Wanzhou District as test area, it indicates that auto-extracting method of single slope surface shape has high precision relatively. This study can provide references to the studies of region geological disasters prevention and cure.     

Study on extracting method of single slope surface shape based on DEM：taking Wanzhou district of three gorges reservoir area as example

This paper focused on the extracting method of single slope shape. Applying the software of ARCGIS 9. 0, DEM （digital elevation model） was established. From the DEM, topographic characters, including valleys and ridges were extracted. Some valley lines were extended in order to intersect with the ridges nearby. All slope were divided into different slope surface, which enclosed by valleys and ridges. And the slope surface shapes were defined three types, Line Slope, Upper-concave and lower-convex slope, Upper-convex and lower-concave slope, according to their functions. And the judge formula of single slope surface shape was brought forward. Taking Wanzhou District as test area, it indicates that auto-extracting method of single slope surface shape has high precision relatively. This study can provide references to the studies of region geological disasters prevention and cure.     

数字高程模型（DEM）误差分析的逼近论模型

通过对现有地面DEM各种不同观点的分析,阐明地面是多个单元曲面在复杂的地形结构线上拼接而成的确定表面;对把地面或其局部视为随机曲面的观点以及以随机误差概括DEM误差的流行观点和方法提出明确异议,并给出具体论据和分析.针对所有DEM生成方法均使用内插方法却大多避而不谈逼近理论和逼近误差的怪现象,分析了正确的地面现、数据观、逼近观三者之间互相依存的紧密关系.在此基础上,运用数值逼近理论量化地分析了DEM主要生产过程的误差及其作用机制,指出符合规范的测绘数据能在该分辨率上正确反映地形结构特征;给出了规范数据常用的线性、三角形上线性、双一次拟线性DEM内插方法的内插误差模型,以及偶然误差在该逼近函数下的传播模型,指出并证明了DEM最优线性内插模型及其卓越特性;运用这些模型解释了历史试验中若干引起困惑的问题.     

东北黑土区侵蚀沟要素空间分析及发生风险评估: 以巴彦县北部为例

为获取巴彦县侵蚀沟分布、分析各要素与侵蚀沟的空间关系、评估侵蚀沟发生风险,为侵蚀沟治理、防治提供信息和方法支持,利用高分辨率卫星多光谱影像、数字高程模型、土壤和降水量等多源数据,获得了侵蚀沟空间分布,构建了地貌、土壤、水文、气象特征信息并与侵蚀沟开展空间分析,同时采用随机森林算法评估了侵蚀沟发生风险。结果显示,研究区内的洼兴镇、德祥乡、兴隆镇可作为侵蚀沟治理的重点区,高差、坡度、坡度因子、坡长因子、汇水线密度、距汇水线距离与侵蚀沟空间关系较为显著,侵蚀沟会对土壤养分产生再分配;坡向、地形曲率、汇水量、降水侵蚀因子、土壤容重、土壤可蚀因子由于自然规律或数据空间分辨率的原因而与侵蚀沟的空间关系不明显。侵蚀沟发生风险区主要位于坡度为1.5°～6°的坡耕地区域,地貌和水文要素与侵蚀沟关系密切,斜坡起垄是相对经济有效的防治措施。     

栅格DEM的尺度与水平分辨率对流域特征提取的分析--以黄土岭流域为例

以黄土岭流域为例,对1：1万和1：5万两种尺度,应用栅格大小为5～50m6种水平分辨率的栅格DEN,进行了流域特征参数的提取和分析．研究发现,不同分辨率DEM提取的河网结构大体上是一致的,但河网的精度不同;提取的流域面积、河网密度、河道坡度、平均高程相差不大,河道长度和平均坡度参数相差较大,尤其是平均坡度参数,不同尺度DEM提取的流域参数差异明显,1：1万提取的河网精度大于1：5万,提取的流域面积,河网密度差异明显但不大,河道长度、河道坡度、平均高程和平均坡度参数相差较大,尤其是河道坡度和平均坡度。     

基于分数进制小波变换的分辨率可指定的DEM综合方法

DEM的尺度效应研究需要分辨率连续变化的,空间定位基础一致的DEM数据作为数据源.针对这种需求,本文基于采样定理与分数进制小波变换,探讨了一种由较高分辨率DEM生成较低分辨率DEM的有效综合方法.首先基于采样定理分析了DEM分辨率与最高频率的关系,提出了通过降低DEM有效最高频率获得分辨率指定的DEM的新思路;然后基于该思路,探讨了分数进制小波变换自由精细的时频分解性能,以及对各分解部分的基于能量的阈值处理过程,进而实现了一种分辨率可指定的DEM综合方法;最后,对所指定的分辨率的合理性、空间定位的一致性、所生成DEM的综合效果进行了实验论证,并将所得DEM与由地形图派生的DEM以及由常规方法所得的DEM进行了对比分析,结果验证了该方法的有效性.