首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
龙毅  周侗  汤国安  刘学军 《山地学报》2007,25(4):385-392
黄土高原地貌形态与地形复杂度自南向北有序变化,构成了举世瞩目的独特的地理景观。选择陕西省南北剖面六个典型黄土地貌样区为基本实验区,以其1∶1万栅格DEM为数据源,探讨典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形与空间分异特征。首先提出的元分维模型方法,以计算得到的DEM元分维值作为特征指标,研究样区的地形复杂度问题。这种通过滑动窗口的扩展分维分析方法,既可以用于分析该区域不同尺度下的地形复杂度变化情况,也可以探讨区域的局部单元复杂程度及其空间分布,从而不再局限于对全区域的单一分维评价。以此为基础,进一步应用元分维谱方法,研究地貌网格单元的元分维分级分布情况。实验结果表明:以绥德和延川为代表的黄土峁状丘陵沟壑区最为复杂,以宜君和甘泉为代表的梁状丘陵沟壑区居中,而以淳化为代表的黄土塬区和以神木为代表的风沙黄土过渡区最为平缓。实验进一步证明了扩展分形方法在黄土地貌研究中的可行性。  相似文献   

2.
DEM栅格单元地形异质性的量度指标研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
DEM栅格单元地形异质性可以理解为栅格单元内部地形的复杂程度,在数字地形分析中,其存在可能得出与实际不符的分析结果.然而,目前还没有一种综合量度指标可以衡量DEM栅格单元地形异质性的大小.该文在总结相关研究成果的基础上,分析了DEM栅格单元地形异质性产生的主要原因,并采用高程标准差、地形起伏度、地表粗糙度和平均坡度4个指标度量DEM栅格单元地形异质性的不同方面,最后通过归一化综合处理,得到了DEM栅格单元地形异质性的综合量度指标--DEM栅格单元地形异质性指数(DGTHI),并进行了实验验证与分析.  相似文献   

3.
分形理论对处理土地利用结构之类的非线性对象具有较强实用价值, 分维值作为该理论的重要测度指标, 其计算常基于栅格数据, 由此导致了土地结构边界信息的损失, 也减弱了分维值对土地利用空间结构特性的揭示作用。本文以苏州市1:10 万土地利用数据为例, 对研究区的土地利用空间格局进行分形分析, 通过分析不同栅格大小的土地利用分维值, 建立分维值与栅格粒度之间的定量关系, 并通过栅格数据推算矢量分维值, 分析推算误差及其原因。结果表明, 苏州市土地利用格局符合分形理论的一般规律;苏州市整体土地利用程度较高, 耕地、建设用地结构较为简单, 而未利用地、林草地结构较复杂, 水域斑块结构复杂性较低;随着栅格粒度的增加, 土地利用分维值呈现增加趋势, 且粒度与分维值之间存在二次函数的定量关系, 可以通过此关系式在一定误差范围内推求矢量数据的土地结构分维值, 斑块数量与整体规模是影响推求精度的重要原因。  相似文献   

4.
地形复杂度的多因子综合评价方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
地形复杂度指标(Terrain Complexity Index,TCI)是评价地表起伏和褶皱程度的指标,广泛应用于DEM数字地形分析、数据综合和建模、地貌分类以及DEM精度研究等领域。然而目前地形复杂度指标多数采用单一地形指标或区域统计指标,缺乏局部的复合评价指标。为此,引入多因子分析方法和局部窗口分析方法,探讨一种基于格网DEM数据的复合地形复杂度指标(Compound Terrain Complexity Index,CTCI)的建模方法。首先利用多因子评价方法选取4种局部地形因子(局部高差、局部标准差、局部褶皱度、局部全曲率),之后利用局部窗口分析方法获取各指标的计算值,最后融合4种因子得到每个格网的CTCI。在实验分析中,选取了3个典型地貌样区和1个混合地貌样区,实验结果表明:CTCI能从整体上区分不同典型地貌区的地形复杂程度,同时CTCI在局部范围与混合地貌样区的等高线的密度和变化程度有较好的吻合,表明CTCI能从整体和局部反映地表的起伏和褶皱变化,是较好的地形复杂度评价指标。  相似文献   

5.
张勇  汤国安  彭釮 《山地学报》2003,21(2):252-256
本研究以陕北黄土高原丘陵沟壑区为试验样区 ,综合运用统计分析及比较分析的原理与方法 ,通过数学模拟、对比分析、误差可视化分析 ,研究不同空间尺度下DEM地形描述误差的数学转换模型。实验结果证明 ,目前适用于欧洲地区的地形描述误差的模拟方程EtD=q·a·(EtD′) b,经过参数的修正 ,在我国黄土高原丘陵沟壑区具有较高的模拟精度。该模型的建立可以实现应用低空间分辨率的DEM数据在栅格水平模拟高空间分辨率DEM所提取的地形描述误差 ,从而 ,在一定精度范围内大大提高Et的计算速度和计算效率。并且 ,对我国其它地貌类型区类似模型的建立 ,都具有重要的参考意义  相似文献   

6.
基于DEM的湖南省地貌形态特征分类   总被引:3,自引:0,他引:3  
针对当前地貌分类较少关注微观地貌特征信息的问题,该文依据1∶25万DEM数据开展湖南省地貌形态特征分类的实验研究。首先,确定分类实验的最佳分析窗口为0.28km~2。其次,根据可以反映宏观形态特征的起伏度和切割度指数,可以反映微观形态特征的地形位置指数(TPI),构建了分类指标体系并将湖南省按照地貌形态特征分为12种地貌类型。第三,地貌分形维数值是检验地貌形态特征的重要指标,选用研究区5个小流域并分别计算其分维数值,据此进行分类结果检验。研究结果说明该文的实验方法可以较好地体现微观地貌形态信息。  相似文献   

7.
山区地形开阔度的分布式模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
孙娴  林振山  王式功 《中国沙漠》2008,28(2):344-348
 地形开阔度是影响山地辐射平衡及其分量的重要地形因子,是山区散射辐射、地形反射辐射等计算的重要参数。在复杂的地形条件下,地形开阔度的计算很难用数学公式描述。 利用数字高程模型(DEM),全面考虑了坡地自身遮蔽和周围地形相互遮蔽的影响,提出了山区地形开阔度的分布式模型和算法。以1 km×1 km分辨率的DEM数据作为地形的综合反映,计算了起伏地形下中国地形开阔度的空间分布。同时,利用100 m和1 km两个分辨率的DEM数据,从不同DEM分辨率和不同地貌类型两个方面探讨了地形开阔度的空间尺度效应,阐明了区域地形开阔度随地形地貌和空间分辨率的变化规律。所提供的山地开阔度的数据可作为基础地理数据供相关研究应用。  相似文献   

8.
泥石流的分形特征及其意义   总被引:23,自引:2,他引:23  
分析了泥石流流体和堆积物粒度分布的分形结构特征,其分维值介于2 ̄3之间,平均值分别为2.71和2.65左右。研究了泥石流沟水系的分形特征及其在不同观察尺度下分维的变化特征,结果表明,分维可作为描述泥石流粒度成分和泥石流沟水系的参数,反映了泥石流活动的形成演化特征,在此基础上,论述了分维的研究意义。  相似文献   

9.
基于DEM的地形单元多样性指数及其算法   总被引:4,自引:0,他引:4  
在阐述地形信息表达研究进展的基础上,提出基于DEM地形单元多样性指数的概念和算法。地形单元多样性指数综合了高程、坡度、坡位、坡向、汇流量和水域信息等要素。其算法集成地形位置指数和地形湿度指数算法,采用图层叠加分析,设定分类、分级指标,进行重分类组合,划分地形单元类型,利用窗口分析法计算地形单元多样性指数。以四川省为试验区,利用精度为100 m的DEM数据和水域分布数据进行模拟计算,地形单元划分为13种典型类型,统计窗口半径设为900 m,计算出的多样性指数值小于0.5的区域仅占总面积的11%,大于0.75的区域达57%,符合实验区地形特征,并对算法进行了可行性分析和验证。结果表明,该算法提取的地形单元多样性指数可以有效反映地表形态的多样性特征及其变化。该研究结果为进一步探讨基于DEM地表形态信息的概念体系,以及从微观到宏观的地形信息空间分析研究创造了条件。  相似文献   

10.
基于DEM的流域水系分维估算方法探讨   总被引:16,自引:5,他引:16  
分形理论是现代数学的一个新的分支,是一种新世界观和方法论。分形理论与地学的结合,极大地推动了地理学的发展。介绍了分形理论在水文学研究中的应用和发展,介绍了利用Arc/Info,以DEM为数据源提取流域信息的方法。提供了一种将分形理论、GIS技术和流域地貌模型巧妙耦合,分别用基于覆盖法的分维估算方法和基于Horton定理的分维估算方法计算了马连河流域水系分形维数。这种方法与传统方法相比,具有易于操作、高效等优点。  相似文献   

11.
大规模地形漫游中的实时LOD算法研究   总被引:10,自引:1,他引:9  
大规模地形漫游在游戏、仿真、虚拟现实等领域有着广泛的应用。该文在总结现有地形简化算法的基础上,提出了一种基于动态调度的地形块内视点相关二叉树简化算法,有效地简化地形,实现大规模场景的实时漫游。  相似文献   

12.
陈利顶  杨爽  冯晓明 《地理研究》2008,27(6):1225-1235
选择北京市海淀区、延庆县作为研究区,利用1992年、2002年遥感影像数据,借用地形位梯度指数,研究了土地利用变化的地形梯度特征及其空间扩展形势。研究表明:(1)海淀区建设用地受到经济和社会发展驱动明显,表现出既向低地形梯度位也向高地形梯度位扩展;但农业用地、果园因建设用地扩展受到挤压,表现为向更高地形位扩展态势;林地在高地形位得到了明显恢复,也有向更低的地形位扩张的趋势,但灌草地和未利用地在中高地形位受到林地挤压,低地形位受到农业用地、果园挤压,优势地形位明显萎缩;(2)延庆县建设用地扩展受地形位驱动作用明显,主要集中在低地形位区域;农业用地主要分布在较低地形位上,变化不大;果园在经济发展需求驱动下,向更高地形位扩展;林地在较高地形位得到较好恢复,对灌草地、未利用地产生了挤压作用,使得灌草地、未利用地在中高地形位的优势度降低,优势分布区间趋于萎缩。  相似文献   

13.
Hybrid terrain models combine large regular data sets and high-resolution irregular meshes [triangulated irregular network (TIN)] for topographically and morphologically complex terrain features such as man-made microstructures or cliffs. In this paper, a new method to generate and visualize this kind of 3D hybrid terrain models is presented. This method can integrate geographic data sets from multiple sources without a remeshing process to combine the heterogeneous data of the different models. At the same time, the original data sets are preserved without modification, and, thus, TIN meshes can be easily edited and replaced, among other features. Specifically, our approach is based on the utilization of the external edges of convexified TINs as the fundamental primitive to tessellate the space between both types of meshes. Our proposal is eminently parallel, requires only a minimal preprocessing phase, and minimizes the storage requirements when compared with the previous proposals.  相似文献   

14.
DEM 点位地形信息量化模型研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
董有福  汤国安 《地理研究》2012,31(10):1825-1836
针对DEM 点位, 首先应用微分几何法对其所负载的语法信息量进行测度, 其次根据地形特征点类型及地形结构特征确定其语义信息量, 然后基于信息学理论构建了DEM 点位地形信息综合量化模型。在此基础上, 以黄土丘陵沟壑区作为实验样区, 对DEM 点位地形信息量提取方法及其在地形简化中的初步实例应用进行了探讨和验证。实验结果显示, 所提出的DEM 点位地形信息量化方案可行;基于DEM 地形信息量指数的多尺度DEM 构建方案, 具有机理明确、易于实现的特点, 并通过优先保留地形骨架特征点, 可以有效减少地形失真, 从而满足不同层次的多尺度数字地形建模和表达要求。对DEM 点位地形信息进行有效量化, 为认识DEM 地形信息特征提供了一个新的切入点, 同时为多尺度数字地形建模提供理论依据与方法支持。  相似文献   

15.
Conventionally, a raster operation that needs to scan the entire image employs only one scanning order (i.e., single scanning order (SSO)), and the scan usually runs from upper left to lower right and row by row. We explore the idea of alternately applying multiple scanning orders (MSO) to raster operations that are based on the local direction, using the flow accumulation (FA) calculation as an example. We constructed several FA methods based on MSO, and compared them with those widely used methods. Our comparison includes experiments over digital elevation models (DEMs) of different landforms and DEMs of different resolutions. For each DEM, we calculated both single-direction FA (SD-FA) and multi-direction FA (MD-FA). In the theoretical aspect, we deducted the time complexity of an MSO sequential algorithm (MSOsq) for FA based on empirical equations in hydrology. Findings from the experiments include the following: (1) an MSO-based method is generally superior to its counterpart SSO-based method. (2) The advantage of MSO is more significant in the SD-FA calculation than in the MD-FA calculation. (3) For SD-FA, the best method among the compared methods is the one that combines the MSOsq and the depth-first algorithm. This method surpasses the commonly recommended dependency graph algorithm, in both speed and memory use. (4) The differences between the compared methods are not sensitive to specific landforms. (5) For SD-FA, the advantage of MSO-based methods is more obvious in a higher DEM resolution, but this does not apply to MD-FA.  相似文献   

16.
Terrain rendering is a crucial part of many real-time applications. The easiest way to process and visualize terrain data in real time is to constrain the terrain model in several ways. This decreases the amount of data to be processed and the amount of processing power needed, but at the cost of expressivity and the ability to create complex terrains. The most popular terrain representation is a regular 2D grid, where the vertices are displaced in a third dimension by a displacement map, called a heightmap. This is the simplest way to represent terrain, and although it allows fast processing, it cannot model terrains with volumetric features. Volumetric approaches sample the 3D space by subdividing it into a 3D grid and represent the terrain as occupied voxels. They can represent volumetric features but they require computationally intensive algorithms for rendering, and their memory requirements are high. We propose a novel representation that combines the voxel and heightmap approaches, and is expressive enough to allow creating terrains with caves, overhangs, cliffs, and arches, and efficient enough to allow terrain editing, deformations, and rendering in real time.  相似文献   

17.
该文对基于局部误差、曲率和法向量的5个地形简化指标进行分析评价,用离散的高斯合成曲面来模拟真实DEM,以解析得到的高斯曲率作为地形简化指标“真值”,通过对各个指标“保特征性”可信度的分析,获得对这5个指标的整体评价:1)基于法向量的地形简化指标更能反映地形特征;2)各指标的“保特征性”随简化比的减小呈线性上升;3)各指标的优劣排序对地表形状和分辨率不敏感;4)各指标“保特征性”可信度在同一分辨率下较为稳定。并用实例验证结论的正确性。  相似文献   

18.
Abstract

We present an outline of a course in digital terrain analysis that provides students with integrated instruction in geographic information science (GISci) and topics in physical geography and earth science. Integrated teaching of GISci and other sub-fields of geography has value because it presents GISci technologies in the context of their application. Nevertheless, the design of college and university geography courses is often fragmented rather than integrated. Our course provides one potential model for such integration. Assessment of student reaction, using focus groups of both enrolled and non-enrolled students, revealed a generally positive attitude toward the course and pointed out the barriers that prevent some students from taking it.  相似文献   

19.
This article presents a framework for estimating a new topographic attribute derived from digital elevation models (DEMs) called maximum branch length (B max). Branch length is defined as the distance travelled along a flow path initiated at one grid cell to the confluence with the flow path passing through a second cell. B max is the longest branch length measured for a grid cell and its eight neighbours. The index provides a physically meaningful method for assessing the relative significance of drainage divides to the dispersion of materials and energy across a landscape, that is, it is a measure of ‘divide size’. B max is particularly useful for studying divide network structure, for mapping drainage divides, and in landform classification applications. Sensitivity analyses were performed to evaluate the robustness of estimates of B max to the algorithm used to estimate flow lengths and the prevalence of edge effects resulting from inadequate DEM extent. The findings suggest that the index is insensitive to the specific flow algorithm used but that edge effects can result in significant underestimation along major divides. Edge contamination can, however, be avoided by using an appropriately extensive DEM.  相似文献   

20.
Multi-scale landform characterization   总被引:4,自引:0,他引:4  
Jochen Schmidt  Robbie Andrew 《Area》2005,37(3):341-350
One fundamental objective in geomorphometry is to extract signatures of geomorphologic processes on different spatial scales from digital terrain models (DTMs) and to describe the complexity of landforms as the synthesis of those individual imprints. We present an approach for characterizing land surfaces on multiple, spatially varying local scales. We approximate terrain surfaces locally to calculate surface derivatives at different window sizes. Local scale behaviour diagrams are used to define dominant scale ranges and multiple curvatures for each surface point. Multi-scale landform analysis leads to improved models of surface derivatives and new landform classifications, applicable in geomorphology, soil science and hydrology.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号