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.     

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.     

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。     

一种基于DEM数据的可视化数字地形绘制

给出数字高程模型(DEM)数据的存储格式,研究如何有效地读取DEM数据,并把它转化为可以被OpenGL图形库所读取的数据格式的方法.在此基础上,研究绘制三维地形涉及到的问题及其绘制原理,给出了利用OpenGL图形库进行地形绘制的简单易行的实现方法,并给出实例.最后,讨论了现存的几种地形简化方法,为解决基于DEM数据的地形实时、快速绘制打下了基础.     

基于DEM数据的地形分析研究与实现

数字地形分析是在数字高程模型DEM上进行地形属性计算和特征提取的信息处理技术,它主要分成地形因子计算和地性特征提取两大部分,在实际生产应用中具有十分重要的意义。本文主要介绍了数字地形分析产生的背景及原理,最后以某试验区为对象,基于ArcGIS软件平台,实现了对该试验区的地形分析。     

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.     

基于不同比例尺的DEM地形信息比较

运用比较分析与数理统计的方法，以1：1万DEM为基准，探讨在黄土丘陵沟壑区以1：5万地形图为基础所建立的数字高程模型描述地表形态的精度特征。实验样区为陕北绥德县韭园沟流域，基本技术平台为ARC／VIEW地理信息系统软件。研究结果表明，在该地区内，利用1；5万DEM所提取的地面坡度、剖面曲率、平面曲率3种地形因子都不同程度地存在着误差。其研究成果对于DEM应用精度的估算与误差的纠正有一定的指导意义。     

黄土丘陵沟壑区不同分辨率DEM提取坡度误差研究

选取黄土丘陵沟壑区韭园沟流域为研究样区,以1∶1万地形图所建立的不同分辨率DEM为研究对象.分析不同分辨率所提取坡度的面积误差变化规律,提出了面积百分比加权总体误差的指标.在随机选取的20个试验样区得到了上述误差指标与分辨率的线性函数关系,通过本函数的反函数可以由已知误差求得所需要的分辨率范围,并且在16个随机检验样区模型通过了检验.     

公路运输对黑河金盆水库水源地的污染风险

以西安市供水水源地--黑河金盆水库为调查对象,分析了108国道化学品运输事故对水源地发生污染的风险,并利用类比和预测的方法预测了2015年和2025年发生污染的风险.结果表明:108国道在库区发生化学品运输泄漏事故污染的概率现阶段为0.0012次/a, 2015年和2025年的事故污染概率分别为0.0011次/a和0.001 6次/a.     

黑河流域上游草地NPP分布及其与地形因子的关系分析

利用CASA模型,结合地面气象资料估算了黑河流域上游草地植被净初级生产力（NPP）总量的变化及在复杂地形下的分布特征.结果表明,海拔高度和坡向对草地NPP的分布有明显影响.     

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化

为了解决三维地形可视化中的海量数据快速高精度渲染问题,基于创建三维地形所使用的两种主要数字高程模型TIN（Triangulated Irregular Network）和GRID,研究了模
型采样点的分布特征、各自优缺点以及存储数据结构,给出了构建混合DEM（Digital Elevation Models）模型的方法,详述了构建混合模型,计算地形复杂度的方法,混合模型的数据结构及三角网生成算法。通过实验说明了混合模型用于三维地形可视化的优势。     

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.     

由DEM确定Nash汇流模型的参数

针对推求Nash汇流模型参数的传统方法中需要有足够数量的流域降雨径流资料，而目前在大部分地区并没有足够的水文资料这一情况，提出了一种确定Nash模型参数的新方法．首先由DEM提取地形地貌参数，然后推算Nash模型的参数．选择长江三峡沿渡河流域为例进行模拟计算，取得了较好的效果，表明本文方法在实用上是可行的，完全避开了大量降雨径流资料的处理和分析，有助于进一步深化缺少资料情况下汇流计算方法的研究．     

Design flood of ungauged basins based on DEM

In this paper,the northern mountainous area of Fuzhou City which is an ungauged basin has been taken for example to discuss the method of design flood calculation by means of combining the DEM(digital elevation model) and the Xin’anjiang Model(three components).The problem of estimating the parameters of the runoff model has been solved by using the parameters of the reference station.In the conflux calculation,the isochrones are obtained by DEM which helps to avoid the cumbersome work of drawing them on the map.With the establishment of the digital elevation model throughout the country,it is practically significant to use it in the hydrological estimation.     

基于SRTM DEM数据的中国地形起伏度分析研究

地形起伏度是区域水土流失评价的最佳地形指标,地形起伏度的分析研究对于区域水土流失定量评价具有重要意义.首先利用邻域统计分析法,在不同大小邻域窗口下(2 ×2,3 ×3,4×4,…,25×25,30×30,35×35,40×40,45×45,50 ×50)对中国地形起伏度进行了提取;然后运用均值交点分析法完成了最佳统计单元的计算,结果11×11网格大小可作为曲线变化的拐点,即为曲线由陡变缓的阀值.从而得出基于90m×90m SRTM DEM数据的中国地形起伏度提取的最佳统计单元为11×11网格大小;接着完成了中国水土流失地形起伏度分级图的绘制;最后对地形起伏度特征作了初步分析.     

DEM最优线性生成技术——MADEM

讨论了DEM生成方法和高精度、高保真问题.指出评价生成方法的误差必须顾及内插模型的截断误差,并把它作为主要部分;给出了新型的地图代数DEM生成方法--MADEM(map algebra DEM),它是定义在最速下降线水平投影上的线性插值方法,通过赋值点线间的加权Voronoi的递归内插过程实现.它在同样条件下,具有远高于Delaunay构网下三角形上的线性插值方法精度,并具有高保真特性.分析和实例比较表明它是目前DEM最优的线性内插方法.     

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。     

三维地形的动态生成及空间分析

简要评述了地形可视化的研究发展过程 ,着重探讨了三维地形景观生成的理论和方法 ,提出了解决超大数据量数字高程模型 (DEM )快速显示的算法 ,研究了基于三维地形空间分析的理论 .并在此基础上介绍了笔者开发的DEM动态显示和交互操作系统及其应用     

基于DEM的分布式水文模型前处理程序开发及应用

作为水文模型不可或缺的一部分,前处理工作的质量在很大程度上影响着水文模型的模拟效果.为了简化前处理工作步骤,提高执行效率,本文开发了一个能够独立运行并具有可视化界面的水文模型预处理程序.该程序能够对数字高程模型(DEM)数据进行河网提取、子流域划分等工作,其特色在于:基于图论编写了无需填洼的水流方向确定算法;提出了"树叶裁剪法"的子流域划分方法;集成了自下而上的汇流顺序演算算法.将该程序应用于拉萨河流域,取得了较好的效果,为分布式水文模型的开发奠定了基础.