GIS数字地形模型的建立及应用研究

介绍了GIS数字地形模型（DTM）的构造原理和方法,用离散点移动拟合距离加权平衡插值方法生成了GIS数字高程模型（DEM）,以DEM为基础,用离散点插值数值拟合方法构造了DTM的数学模型,用该模型从DEM中提取地面单元的平均高程、相对高程、高差、高程变形、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形态、谷脊特征线、沟谷密度、沟谷深度等各种地形结构线,由EDM产生了三维地形立体模型和各种地形剖面,以及地面幅照度的计算和地形阴阳坡的划分等,用该方法对晋西离石羊道沟流域的土壤侵蚀进行了试验研究。     

黄土高原微地貌之梯田三维建模方法探讨

目的探讨黄土高原地区主要的农业生态地貌——梯田的三维建模。方法以水平梯田为例提出了基于格网DEM的求值建模方法与基于剖面拟合的求值建模方法。结果以陕西省绥德县韭园沟流域为试验区,基于ARC／VIEW及ERDAS软件平台对两种方法进行了初步试验,成功地实现了梯田的三维建模,格网DEM求值法建模比基于剖面拟合的求值方法更准确、逼真地生成了水平梯田的三维模型。结论格网DEM求值法建模实现宏观地形与微观地貌的统一建模,真实表达和显示地形地貌。     

基于ArcGIS制作青海省地貌晕渲图方法探讨

为了更形象直观地反映地形地貌的特点,文中分析了如何利用ArcGIS软件通过DEM叠加山体阴影的方法进行分级设色,从而生成立体效果更加突出的彩色地貌晕渲。该方法制作出的地貌晕渲可以广泛地应用到各类专题地图,使地貌立体感得到更好的表达。     

不同地貌类型区DEM空间内插算法精度评价

数字高程模型(DEM)是数字地貌形态表达最为常用的基础数据,在工程建设规划设计、地貌定量分析、流域水文和土壤侵蚀模拟分析、土地利用、数字地质、遥感图像辅助分类等方面具有重要的用途.通过数字化等高线空间内插生成DEM是当前的主要技术手段之一,不同的空间内插算法和不同的地貌区域应用对DEM生成的质量和精度有重要的影响.本文选择了丘陵、山地和高山地3种地貌类型区,利用国际上流行的DEM专业化插值ANUDEM方法及另外5种典型常用的空间插值方法生成DEM,然后通过任意点法、等高线回放法及三维可视化叠加分析方法对生成的DEM进行了精度对比分析.结果表明,3种地貌区ANUDEM算法生成的DEM精度最高,IDW算法其次,THIESSEN算法、Kriging算法和自然邻域法精度相似,样条函数法精度最低.同一种空间插值方法,在地形起伏越大的地区,生成的DEM精度越低.     

分形布朗运动模型及其在地形分析中的应用

研究了分形布朗运动(FBM)模型在DEM数字高程地形地貌分析中的应用．以分形维数FD，数据方差σ^2为特征实现了对地形的分类．同时在分析中引入了分形度以衡量DEM高程数据分形特性的强弱．实验证明了FBM模型在地形分析中的有效性．     

最佳因子复合的四川省地貌类型自动划分

地貌本身所固有的结构是可以通过计算机自动识别和分类的。从地形图等高线生成的DEM中分别提取反映地貌形态信息的9个地形因子,综合考虑标准差、相关系数、OIF指数等,筛选出适于四川全省地貌类型划分的5个最佳因子进行复合,运用遥感图像自动分类原理中非监督分类功能完成了四川省地貌类型的自动划分。这是由对地貌形态特征的定性描述到定量描述。     

基于ArcGIS的四川省晕渲图制作方法研究

晕渲法是一种地图中形象直观的表现地貌的方法,为了直观地反映地貌的起伏形态,本文分析了如何利用ArcGIS结合Photoshop软件通过DEM叠加山体阴影的方法进行分级设色,从而生成立体效果地貌晕渲图的方法。该方法制作出的地貌晕渲可以广泛地应用到专题地图制作中,能有效增强专题图的表现力,更加形象地展现四川省的地形地貌特征。     

基于DEM 数据的地貌类型快速划分系统研究

为实现地貌类型快速划分，以前人研究成果为基础，采用DEM( Digital Elevation Modeldata) 数据，将地貌信息提取流程化: 利用均值变点分析法获取宏观地形因子的最佳窗口、根据算法模型提取可反映地貌信息的8 种地形因子、对各地形因子统一量纲、获得地形因子间相关系数矩阵、采用雪式熵值法取得最佳地形因子组合，最后通过ENVI( The Environment for Visualizing Images) 软件中的非监督分类实现地貌类型划分。基于ENVI二次开发平台，采用IDL( Interactive Data Language) 语言进行编程实现，对地貌类型实现全( 半) 自动智能、快速划分。并以长白山作为研究区，从宏观和微观对地貌进行划分，并对分类结果评价分析，结果较好。该系统的实现，不仅对地貌类型提取流程化、集成化，对我国广大范围内地貌填图也具有重要的现实意义。     

基于DEM的秦岭数字地貌格局研究

基于格网精度为100 m×100 m的DEM数据,应用地理信息系统技术和栅格分析方法,研究秦岭数字地貌格局.首先提取秦岭的主分水岭,作为秦岭南北坡的参考分界线;确定秦岭地貌的分类分级指标,并确定4 km²为秦岭地势起伏度的最佳统计单元;对秦岭的起伏度和高度数据进行分类、编码后,经过数据融合后得到秦岭的数字地貌格局.结果分析表明,利用精度较高的栅格数据,得到秦岭15种地貌组合的空间分布特征,与前人研究成果相符合,精度相当高,同时也为秦岭数字地貌研究提供技术和方法依据.     

关于黄土高原丘陵沟壑区植被地貌演化与土壤侵蚀的复杂响应研究现状及趋势

对黄土高原丘陵沟壑区植被地貌演化与土壤侵蚀的复杂响应研究现状及趋势进行了系统分析。指出植被是影响生态环境质量的基本要素，且对土壤侵蚀与地貌演化具有重要的作用。针对目前黄土高原丘陵沟壑区植被分布现状，可以采用以空间代时间的研究方法对不同地貌特征、弃耕地的植被类型与群落特征进行调查。并运用人工降雨、径流场观测设施与野外观测资料与航片、地形图分析相结合，地貌演化与土壤侵蚀理论相交叉的研究方法，探讨植被自然演替规律、坡沟地貌演化与土壤侵蚀．坡沟地貌形态、水流特征对沟缘线地貌侵蚀演化的交互作用影响，揭示植被演替规律、坡沟地貌形态演化速率与土壤侵蚀的复杂影响机制。对于不断深化植被建设、地貌发育与土壤侵蚀理论的研究，为探索黄土高原植被建设、水土保持治理与决策提供科学依据．并具有重要的学术价值与实践意义。     

基于RS和GIS的土壤侵蚀量估算方法研究——以陕西省杏子沟流域为例

土壤侵蚀量的估算是土壤侵蚀研究的核心问题之一.本文以陕西省杏子沟流域为例,通过对影响土壤侵蚀地形、植被因子的研究,探讨了利用遥感技术和地理信息系统手段对土壤侵蚀量进行估算的方法和技术路线.在地形信息的获取方面,利用数字高程模型,派生出地形坡度、坡向、相对高度等要素;在植被覆盖度的提取中,采用遥感技术与非遥感手段,分析了植被类型对土壤覆被变化的指示作用.利用修正后的通用土壤侵蚀模式,模拟了小流域土壤侵蚀模数的空间差异,计算了土壤侵蚀总量,具有重要的理论意义和实践意义.     

基于SRTM-DEM的河南省地貌特征分析与类型划分

基于美国SRTM-DEM数据,在GIS平台下,通过对SRTM-DEM数据的前处理,制作了河南省数字高程模型(90 m×90 m).基于数字高程模型,提取了河南省地貌的坡度、坡向、地形起伏度等特征要素信息,并对河南省地貌形态进行统计分析以获取定量的认识.基于最新的中国基本地貌类型划分标准,将河南省按地貌划分为低海拔平原、...     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

坡面土壤侵蚀力学模型

坡面土壤颗粒发生侵蚀分离是坡面流侵蚀的起始阶段,因此分析导致坡面土壤颗粒分离的临界水流剪切应力及其影响因素对了解坡面流侵蚀有重要现实和理论意义。通过对坡面流土壤颗粒发生分离进行受力分析,指出导致土壤发生分离的动力因素和阻力因素,建立坡面土壤颗粒受力力学模型。通过对模型求解得出土壤发生侵蚀的临界水流切应力并对其影响因素进行分析,对坡面流土壤侵蚀的微观力学机理作初步的探讨,以期对防治上壤侵蚀和水土保持工作有所借鉴。     

NDVI/NDWI/DEM决策树方法在东莞ALOS影像土地利用分类中的应用

以东莞市2008年的ALOS影像为数据源,通过目视判读选取8类目标地物,并采用最大似然法进行土地利用分类,发现分类精度不高(80%).其主要原因是ALOS数据的有效波段较少,且研究区植被、水体密布,多类目标地物难以区分.针对该问题,结合东莞市的地形地貌特点,引入植被指数NDVI、水体指数NDWI和DEM数据,利用决策树方法进行土地利用分类,使分类精度有较大提高(90%),可有效地解决了因ALOS数据有效波段数较少而产生的分类精度低的问题.本研究表明,在我国南方亚热带地区基于植被指数、水体指数和DEM的改进型决策树分类是一种非常好的ALOS数据土地利用分类方法.     

The effect of land use structure on the distribution of soil nutrients in the hilly area of the Loess Plateau, China

The irrational land use is one of the main reasons for the soil erosion and nutrienloss in the loess hilly area of China. In this project, 4 types of typical land use structure of sustain ment for about 15 years in the loess hill slope are selected to study the effect of land use structure on the distribution of soil nutrients. From hill bottom to hill top, the patterns of land use types are: grassland-slope farmland-forest, slope farmland-grassland-forest, terrace-grasslandforest and slope farmland-forest-grassland. By measuring the contents of the total N, total P, available N, available P and organic matter of soils, the results show that the land use structure types of slope farmland-grassland-forest and terrace-grassland-forest have a better capacity to maintain the soil nutrients.     

基于RS的辽宁省境内老哈河流域土壤侵蚀时空演变

应用RS和GIS技术,依据水利部颁发标准(SL190-96),对辽宁省境内老哈河流域1990年和2000年的土壤侵蚀状况及其时空变化进行了研究.结果表明,10年中老哈河流域土壤侵蚀状况总体有所恶化,具体表现为中度侵蚀面积明显增加,而强度以上侵蚀面积有所减少;空间上,主要恶化区域集中于研究区中东部的大康家窝铺一带,而流域北部的老官地镇和烧锅营子乡土壤侵蚀状况则有所改善.土壤侵蚀强度变化的主要原因与该区土地利用类型变化直接相关.     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。