基于ASTER-GDEM数据的浙东四明山地貌特征研究

基于ASTER-GDEM数据,运用ArcGIS空间分析功能,通过地势起伏度、条带分析及面积-高程积分三种方法,探讨了浙江东部四明山山地地貌的形态特征.结果表明,四明山由于受断裂构造控制的影响,主体呈NE-SW向展布,中山、低山、丘陵和山麓平原的面积分别占0.6%、16.2%、32.7%和50.5%,山地起伏度较小(平均约81m).条带分析表明,山顶残存有多处面积大小不等的古夷平面,它们的高程与玄武岩台地的高程基本一致,南部高出北部约300 m.山地各子流域的面积-高程积分分析表明,HI值在0~0.35、0.35~0.45和0.45~0.60区间段分别占47.31%、30.58%和22.11%,分别对应老年期、壮年(偏老)期和壮年期的地貌发育阶段.山地目前主要受外力剥蚀的影响.     

GIS的黄土高原典型小流域地貌发育定量化分析

选取黄土高原典型小流域作为研究对象,黄河的泥沙主要来源于黄土高原腹部陕北黄土高原,面积高程积分常常用来判定侵蚀地貌区域地貌发育阶段,面积高程积分作为揭示流域活动性重要指标之一,在流域地貌发育宏观定量研究中起重要作用。根据Davis侵蚀循环学说,把流域地貌发育划分为幼年期、壮年期和老年期,流域地貌演化越长侵蚀越严重,面积高程曲线也从最初的凸形到S形直至最后的凹形,面积高程积分值也从0.6到0.35.文章在回顾了地貌发育历史和地貌发育定量研究基础上,利用面积高程积分去定量化描述黄土高原典型小流域地貌发育阶段,并且提出新的研究方法并加以验证。根据不同阶段对地貌发育的判定,结合不同学者的研究成果,利用地理信息系统技术,尝试通过地理信息系统技术判定流域地貌发育阶段,结合地貌学,地理学,以ARCGIS和EXCEL作为技术平台,对流域地貌发育加以分析并且提出改进方法。利用面积高程积分可以很明确的确定流域地貌属于地貌发育青年期,侵蚀比较严重,利用体积高程积分替代面积高程积分,分析结果具有一致性。面积高程积分在研究地貌发育定量研究中,虽比较准确,但是体积高程积分具有形象直观,计算快速,计算结果和实际比较符合等优点,不失为研究地貌发育阶段的一种可靠方法。     

浙东盆地丘陵与低山地貌过渡区地貌特征与地质灾害分布：以磐安县为例

以浙江省磐安县为研究区，基于ArcGIS10.2平台和DEM高程数据，提取了研究区次级小流域，并计算了每个流域的HI值.结果显示，研究区丘陵型集水盆地的平均HI值为0.520 6，平原型集水盆地的平均HI值为0.336 4.除了(6)号夹溪流域外，研究区其他9条流域的河流主干道中下游的HI值均较低，多小于0.35.(6)号夹溪流域上游的尚湖镇—万苍乡一带的HI值相对较小，下游尖山镇附近的HI值则相对较高，这与该流域的玄武岩台地隆升密切相关.同时，提取了研究区各流域主河道河流纵剖面，并进行了数学函数拟合，结果显示研究区各流域主河道河流纵剖面的拟合函数为对数函数和线性函数两种类型.各流域面积-高程积分曲线、HI值与各流域主河道河流纵剖面拟合函数具有高度对应性.此外，对研究区已发生的地质灾害进行了投点对比，发现地质灾害发生较多的流域的HI值并不高，一般在0.3附近，地质灾害发生较少的流域的HI值反而较大，集中在0.4～0.6之间，反映了在当前时间尺度下，地质灾害是地貌演化物质卸载的主要形式.     

基于DEM的丹霞地貌演化阶段划分

基于ASTER DEM数据,运用面积高程积分理论,探索丹霞地貌发展阶段的定量划分。研究结果表明随着丹霞地貌从年轻到成熟的发育,面积高程积分曲线形态从凸形转为凹形,且凹形特征逐步加强,而HI值则越来越小,基本符合地貌演化的规律。同一地区不同区域的面积高程积分对比研究也表明其可以敏锐地反映丹霞地貌发育的多期性,另外,同一地区的对比研究表明丹霞地貌演化阶段存在普遍的尺度效应,在进行面积高程积分的计算中需要充分考虑。     

基于ASTER-GDEM数据的亚东-谷露和错那-沃卡裂谷系地区构造地貌分析

基于ASTER GDEM数据运用ArcGIS技术对藏东南地区进行高程、地势起伏度、坡度、条带剖面和面积-高程积分值（Hypsometry Index, HI）等数字地貌分析,结合前人资料分析藏南东部区域地质地貌特征。结果表明：研究区数字高程模型和真实地貌相吻合,亚东-谷露和错那-沃卡裂谷系的展布对研究区地貌格局划分起着重要作用,区内表现出西高东低和南高北低的地貌格局,米拉山地垒影响拉萨河和尼洋河的发育,沃卡地堑促进雅鲁藏布江向东发育。HI变化能反映出构造活动和岩相差异,米拉山地垒和念青唐古拉演化阶段进入幼年期（HI>0.6）是构造活动因素主导,壮年期（0.35相似文献   

基于Hydrology的山区1:1万DEM水系提取研究

利用重庆市万州区4幅比例尺为1∶1万,地面分辨率为5 m的DEM数据,根据地表径流模型原理,通过ArcGIS中的HydrologyTools模块进行D8算法提取流域水系,计算汇流累积量,并最终生成河网。结果表明:对1∶1万DEM进行水系提取,最小水道集水面积阈值设定为50 000个栅格较合理;对于山地地形,基于1∶1万DEM数据,利用ArcGIS Hydrology模块提取河网的方法,从提取的效率和结果的精度两方面看来都是切实可行的。     

雅鲁藏布江中游地貌参数特征及其构造地貌意义

雅鲁藏布江流域区域构造活动强烈,河谷地貌和水系形态差异明显,本文基于ASTER GDEM-30 m数据,探讨该流域构造地貌和水系之间的关系。通过对雅鲁藏布江中游及其7条支流的河长坡降、Hack剖面、均衡坡降、面积-高程积分曲线和面积-高程积分值等参数分析,结果表明雅鲁藏布江中游流经的桑日-加查河段,河长坡降峰值最高,反映该地区强烈的构造活动;多雄藏布、美曲藏布、夏布曲、湘曲和门曲的Hack剖面上凸程度较大,均衡坡降值较高,流经的地区可能新构造活动较活跃;年楚河和拉萨河的Hack剖面近直线,均衡坡降值偏低,流经的区域可能新构造活动较弱。7条支流的面积-高程积分曲线均呈“S”形,面积-高程积分值在0.35～0.60,处于壮年期发育阶段。从较大的空间尺度对雅鲁藏布江中游的36个子流域进行分析,显示其北岸的面积-高程积分值普遍高于南岸,表明第四纪以来冈底斯山脉和喜马拉雅山脉差异性抬升,导致雅鲁藏布江两岸地区处于不同的地貌演化阶段。     

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。     

基于高程数据的流域水系构建--以敖江流域为例

为了建立敖江流域基础信息系统,开展数字流域研究,本文使用地理高程数据,借助流域水文软件WMS,构建了敖江流域水系结构.运用栅格型DEM数据与流域出口点位置,以TOPAZ算法为依据,绘制流域轮廓与水系结构,建立流域水系拓扑关系,划分出子流域,并计算了各子流域的面积、周长、坡度与形状因子等参数,为敖江数字流域建设提供了重要依据.在敖江流域水系构建工作基础上,分析了WMS软件在流域水系构建上的优势与不足,并指出水系构建在流域分析管理中的积极意义与对流域可持续发展的促进作用.     

基于DEM与遥感信息的秦淮河流域数字水系提取方法

利用数字高程模型DEM提取流域数字水系的方法存在精度差、提取出的流域水系与平坦地区和山区流域实际情况差别较大等缺陷.为了克服这一流域数字水系提取方法所存在的缺陷,引入了利用遥感信息来弥补DEM缺陷的方法;提出了一种利用遥感影像提取流域水系信息,采用基于数字河流和湖泊网络(DRLN)的水流方向修正法修正DEM中平坦地区主干河流及湖泊地区栅格的水流方向的流域数字水系提取方法,并以秦淮河流域数字水系提取为例对该方法进行了实验.实验结果表明,该方法能消除大量的平行河道,修正与实际偏差较大的主干河流,在平坦地区和山区均能提取出较符合实际情况的数字流域水系.     

采用数据可听化的地形剖面线分析方法

提出一种使用音高和时值对沿分水线布设的地形剖面线进行分析的方法.以5 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据为基础,选取神木县、绥德县、延川县、富县县、宜君县、淳化县等6个典型研究样区,并选择安塞样区对实验结果进行验证.研究结果表明:6个样区分水线剖面线的声音指标存在差异,其声音模式与实际地貌类型存在明显的对应关系;7个声音指标可以直接进行地貌类型的区分,安塞与绥德样区地貌类型最接近,欧式距离为最小值48.456.说明声音指标可以用来分析分水线剖面线特征,比单一的高程信息蕴涵更多的地形起伏、转折信息,可以从乐理角度整体刻画地貌类型.     

基于多源数据的山前水系提取实验：以济南市及邻区为例

河流水系的准确提取是研究构造地貌与水文地质的一项重要基础工作。近些年来,以基于ArcGIS的数字高程模型（DEM）和基于遥感影像的（改进的）归一化拆分水体指数（MNDWI,NDWI）为主的水系提取方法被广泛探讨和应用。但对于以山前地带为代表包含山地丘陵-平原的多元地貌地区,由于上述两种方法的局限性,均难以独自实现对此地貌的水系自动提取。本文以济南及邻区作为研究区,以SRTMDEM 90M 分辨率原始高程数据和Landsat 8 OLI_TIRS卫星影像作为源数据,通过对比不同方法（DEM、NDWI、MNDWI）的特点及在各地貌区的应用效果,尝试了一种能够自动提取上述地区水系的方法。实验结果显示,在区内的山地丘陵区和平原区,所对应的最优水系提取方法分别为基于DEM和MNDWI的提取方法,二分区的分界线可通过地形起伏度进行确定。本文通过对比研究区的断层和水系分布,认为研究区内活动时代早于早中更新世的断裂对河流造成的影响已经衰减,并且河流已达到了新的平衡状态。     

基于尺度转换的数字水系提取方法及应用

 低分辨率DEM提取数字水系精度不高,不能满足水文模型建模需要。在Mark和O’Callaghan提出的坡面径流模拟算法提取水系的基础上,将高分辨率栅格的流向分配至低分辨率栅格内,采用向量运算法则和栅格最大集水面积法,通过流向的聚集过程判断低分辨率栅格的流向,进而将高分辨率DEM提取的数字水系转换成低分辨率栅格水系,并在洣水等5个不同流域加以应用。研究分别采用水系密度和流域宽度分布两项指标对尺度转换后水系与提取的各种尺度水系进行比较,结果表明,该方法简单有效,对于平原区水系提取及山区水系提取都有较好的适应性,转换后水系与实际相符,满足水文模型建模要求。     

计算单元边长对分布式流域水文模型模拟结果的影响

具有物理基础的分布式流域水文模型通常采用DEM栅格作为计算单元,对地形信息具有均化作用,使得提取的坡度为非真值,且不同尺度栅格对应的该非真值差别明显,导致基于不同计算单元边长分布式流域水文模型的模拟结果具有显著差异。为了解决不同分辨率DEM模型对于模拟结果的影响,提出了一种栅格尺度与提取的流域坡度之间关系的归一化表示方法及对应的坡度矫正方法,该矫正方法中引入了可用于模型流速计算公式的坡度矫正系数。研究结果表明,计算单元边长对模拟结果的影响规律与对提取的流域坡度的影响规律完全一致,且提出的方法可以有效消除栅格均化作用对分布式流域水文模型模拟结果的影响。     

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.     

利用DWG格式地形图建立城市DEM

采用VBA语言编程，提取离散高程点及其高程注记，并将高程点与高程注记匹配存储；对等高线进行有效的离散化，提取等高线的高程信息．而后将提取的高程数据在ArcGIS以三维可视化的人机交互的方式剔除粗差，最后生成DEM．实践证明，用此方法生成DEM速度快、精度高，是建立城市DEM的一种理想的方法．