基于DEM的喀斯特流域地貌发育影响因素分析

影响喀斯特流域地貌发育的因素复杂多样,除岩性、气候等条件外,流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征等也是影响喀斯特流域地貌发育的重要因素。本文根据贵州省ASTER影像,利用RS和GIS技术,提取DEM数据;以DEM数据、TM影像和CBERS影像为基础,选取32个喀斯特流域,探讨分析影响地貌发育的五大因素,并提取25个指标;借助MATLAB和Spss软件进行数据处理和主成分分析,得出影响地貌发育的九个主成分,得出影响喀斯特地貌发育从大到小的因素是流域水系特征及高程、流域坡度和流域切割程度和流域地表形态特征。     

洪水灾害模拟及评估

针对洪水灾害评估的特点,将GIS技术与RS技术相结合,根据数字高程模型DEM提供的三维数据和遥感影像数据,运用GIS的空间分析功能来预测、模拟显示红水河流域洪水淹没场景,并结合该流域水文站降雨量数据和各乡镇人口密度数据以及其他辅助数据进行洪水灾害评估。     

基于GIS流域地貌形态特征分形与计算方法研究

提出了基于GIS平台流域地貌特征分形信息维数的计算模型;探讨了地貌分形信息维数的计算方法,并采用Avenue语言开发了基于Arcview环境下流域地貌特征分形信息维数计算软件,并对长江流域弹子溪小流域地貌分形信息维数和数据无标度区进行了计算和深入分析。     

基于空间分布式汇流时间方法的流域洪水模拟模型及应用研究

基于空间分布式汇流时间方法的流域洪水模拟模型采用SCS模型,进行空间分布净雨强度计算。格网单元的流向用流域的DEM来确定,出口的直接径流就是在各个汇流时间段内到达出口的所有格网单元的体积流之和。模型结构简单、参数物理意义明确。基于对该模型的原理和运行流程的描述,以浙江皎口水库流域为例,对该流域的1979~2001年中的6场洪水的径流过程进行模拟。结果显示,皎口水库流域小时径流模拟值与实测值曲线拟合度较好,水量拟合指数平均值为1.04,平均模型效率系数为0.68。     

基于DEM的格尔木河流域水系分维分析

分形理论为流域的复杂地貌形态及其发育过程等方面提供了定量依据,为进一步深化流域水系的分形研究,以ASTER-GDEM数据为基础资料,运用GIS水文分析工具提取了格尔木河流域在不同汇流累积量阈值下的水系河网;并用盒维数法计算了相应的水系分维数,以此来描述流域的地貌形态特征;并进一步预测流域地貌的发育演化趋势.研究结果表明:在一定无标区间范围内,汇流累积量阈值和分维数拟合较好;计算得到格尔木河流域的水系分维值处于1.6～1.8之间,据此可以判断出该流域处于地貌侵蚀发育壮年期,并向壮年晚期发展,流域地势起伏大,地面切割得支离破碎、崎岖不平,河流以侧蚀为主,下切作用相对较弱,与流域高程面积积分值计算所得结论一致.     

基于GIS与RS的中小流域洪水风险图研究

以苏鲁皖三省交界处的复新河流域为研究区,在多源数据集成与融合的基础上,利用GIS与RS技术分析了流域地形地貌,提取了水文模型参数,集成了洪水模拟,从而进行洪水淹没与影响分析,并对洪水模拟结果进行自动可视化处理与发布。系统地阐述了运用GIS与RS技术快速制作中小流域洪水风险图的关键技术,并构建了洪水风险可视化模型,可实现快速一体化成图,提高中小流域洪水风险图的动态适应性。     

一种频域高分辨率遥感图像线状特征检测方法

高分辨遥感图像中线状特征等的自动识别与提取是进行遥感图像分析与理解等高层次图像工程的前提和基础,但由于高分辨率遥感图像中细节信息异常丰富,这给特征的提取带来很大干扰。本文引入了一种基于方向和频率特征的遥感图像频域线状特征检测方法,该方法首先通过傅氏变换将图像变换到频率域,在详细分析线状特征和谱线的关系,线状特征和图像频率之间关系的基础上,基于分析得到的方向和频率的参数构造Gabor滤波器进行图像线状特征的提取。并以Quick bird高分辨率遥感图像进行相关提取实验,实验结果表明该方法较好地提取了图像的线状特征,为基于具体频谱分析的高分辨率遥感图像特征的精确提取提供了新思路和方法上的借鉴。     

地貌与几何特征相结合的盆地提取方法

立足于盆地的地貌和几何特性,设计了一种DEM数据中的盆地自动提取方法。该方法以盆地的几何特征为中心建立盆周对盆心的闭合度描述模型,在海拔高度和地势起伏度为参数的地貌聚类划分基础上提取平原地貌区,测算周围山地对它的包围闭合度;再结合盆地面积、盆周盆心高差等特征识别盆地区域。实验结果表明,该方法可正确提取我国三大地貌阶梯上的各类盆地。     

基于遥感和GIS的洪水坝河流域冰川变化研究

以洪水坝河流域为例,利用1956年的地形图和2003年的ASTER遥感影像及数字高程模型,在GIS的支持下对两期数据进行统计分析,结果表明:近47年来,洪水坝河流域冰川面积减少了14.04%,长度退缩了17.28%,储量减少了2.26%。研究认为,气温显著升高是洪水坝河流域冰川快速萎缩的主要原因。在和祁连山地区、西藏以及天山地区的冰川进行对比后,发现研究区冰川消融的速率介于三地之间,初步推测是由研究区所在区域的气候和自身属性共同作用的结果。     

应用遥感资料进行流域地表水及浅层地下水资源评价的方法

本文提出了利用遥感资料进行流域地表水及浅层地下水评价的方法。利用遥感图像分析了流域下垫面结构,建立了适于遥感资料的下垫面分类系统,提出了以流域景观特征值为参数的流域地表水及浅层地下水资源评价模式。根据遥感资料和该模式,分别计算了验证流域地表水及浅层地下水资源,其相对误差分别为4.3％和5.1％;年径流计算相对误差8.8％,并获得了该流域水资源分布图。为利用遥感资料推求水资源,特别是浅层地下水资源及其在时、空上的分布,提供了新的方法,可作为无资料地区水资源评价的依据。     

基于DEM的流域特征提取研究——以贵州省普定县后寨河流域为例

本文以喀斯特后寨河流域为例,探讨了在Arcgis 9.0环境下从数字高程模型(DEM)中提取流域特征的详细过程,包括:DEM的生成和预处理、水流方向的确定、汇流累积量分析、河网的提取和子流域的划分以及落水洞的计算。经分析得到了研究区域河网特征以及研究区其他常用的流域特征信息,与实际河流水系特征基本吻合,从而证明该方法在分析流域的河网水系结构特征时具有一定的应用价值。     

深度学习支持下的丘陵山区耕地高分辨率遥感信息分区分层提取方法

耕地是丘陵山区稀缺的土地资源,具有地形条件复杂、种植结构多样的特点,导致了山地耕地信息难以快速、准确获取,并且基于传统的遥感数据及遥感监测方法开展山区耕地信息快速自动提取比较困难。针对这一问题,本文以西南山区贵州省息烽县作为试验区,根据地理空间异质性特征,提出分区控制、分层提取的耕地形态信息提取思路,构建了一种地貌单元约束条件下的分区分层耕地形态信息的提取方法。该方法首先根据地貌-植被特征将试验区划分为平坝区、山坡区、林草区3类地理分区;然后在每类分区基础上,根据耕地所呈现的视觉特征划分为不同的类型,对不同类型的耕地分别设计不同的深度学习模型进行分层提取。试验结果证明,该方法对山区复杂地形背景噪声具有较好的抑制作用,所提取的耕地地块信息相比于传统方法更符合实际耕地的实际分布形态,有效地减少了漏提率和错提率。     

基于水平集的洪涝淹没范围时空模拟方法

遥感技术能及时获取洪水空间分布特征信息,已成为洪涝灾害监测与损失评估的重要依据。然而受天气和环境等因素影响,不能全天时接收遥感影像导致部分数据缺失,无法提供动态连续的洪涝淹没过程资料。以2013年汛期黑龙江流域八岔段溃口淹没区为例,基于多时相GF-1卫星晴空遥感影像提取的洪涝淹没范围信息,将洪涝淹没过程转化为水平集函数的偏微分方程数值求解问题,利用空间迎风差分格式和时间欧拉差分格式模拟了从8月24日到10月8日洪水涨退过程的逐日淹没范围。精度评价结果表明,洪涝淹没范围的模拟结果与同时期遥感影像提取结果的Kappa系数分别为0.921 2和0.893 2;与同时期洪涝淹没范围的统计数据相比略偏低,但相对误差都小于10%。该方法的模拟结果与影像提取结果和实际统计数据都具有较好的时空一致性,为不依赖先验资料的洪涝灾害应急响应决策提供了科学依据。     

区域蒸散发量的遥感模型方法研究

蒸散是水资源管理的一个重要参数。与传统的蒸散计算方法相比,利用遥感进行蒸散研究具有快速、准确、大区域尺度及地图可视化显示等特点。本文通过研究,提出了基于能量平衡方法遥感反演蒸散发的计算模型,指出了模型参数的求解方法,建立了基于MOD IS遥感数据的大区域蒸散发遥感反演技术方法。通过对石羊河流域进行试验,反演误差基本小于10%,并且具有进一步推广的技术前景。     

遥感蚀变异常非线性分析方法——以北山新、老金厂为例

以北山新、老金厂为实验区,利用ASTER遥感数据,通过分形模型与变点分析模型,定量化计算蚀变异常下限值,探索非线性分析方法计算遥感异常下限值的有效性。结果表明:对于遥感蚀变异常具有分形分布特征的地区,采用变点分析法可快速计算出地质背景与蚀变异常下限值,且结果具有较高的拟合度;通过野外验证,提取的蚀变异常信息与已知矿体以及地面蚀变地质体的光谱测量结果吻合较好;因此,该方法可作为定量计算遥感蚀变异常阈值的可选方法,这也为今后定量化研究遥感蚀变异常提供了新思路。     

基于角度纹理特征及剖面匹配的高分辨率遥感影像带状道路半自动提取

提出了一种基于角度纹理特征及剖面匹配相结合的高分辨率遥感影像带状道路半自动提取方法.该方法由用户输入道路起点、初始方向及宽度,使用角度纹理特征模型预测初始的道路中线点,以抛物线方程参数构建道路中线轨迹参数模型.使用计算曲率变化的方法验证道路轨迹点,对验证失败的中线点位使用剖面匹配算法进行重新预测并确定,最终提取出该道路中线轨迹.本文使用Visual C 构建了原型系统,对QuickBird及IKONOS影像中具有一定宽度的带状道路进行了提取试验,并与经典的基于剖面匹配的半自动道路提取算法和基于Snakes的半自动道路提取算法进行了对比试验.经试验验证,本算法取得了较为理想的结果.     

基于纹理特征融合与核模糊聚类的道路提取

根据高分辨率遥感影像中道路方向上的纹理一致性,提出了一种基于纹理特征融合与核模糊C均值聚类的高分辨率遥感影像道路提取新算法。该算法改进了角度纹理特征的计算方式,首先与Gabor纹理特征进行融合;再利用结合空间信息的核模糊C均值聚类算法对融合特征进行聚类,从而提取高分辨率遥感影像中的道路。实验结果表明,该算法可较高精度地从高分辨率遥感影像中提取具有一定纹理的道路。     

基于ASTER-GDEM的贵州及其邻区地貌面提取及研究

多级地貌面是贵州及其邻区重要的地貌特征,深入研究其特征有助于了解该地区新生代以来的构造演化历史.为了研究该区新生代以来的构造演化历史,基于ArcGIS及ERDAs软件平台,利用ASTER-GDEM数据对该区坡度等地貌参数进行了提取.通过统计,进一步提取出了区内的地貌面,首次提取出了该区层状地貌的准确数值特征,并结合野外...     

数字地形和河流网络分析软件(RiverTools)

RiverTools是一个地形和河流网系提取和分析软件,主要用于地貌和水利分析,处理大数据量DEM,实现地形模型可视化,可用在洪水淹没模拟、流域分析、防汛工作、灾情分析、水文站水位流量分析、堤岸建设、数字流域等应用领域。River-Tools的强大地形和流域分析功能为水利研究和应用工程提供了有力的支持。     

秦淮河丘陵地区土地利用遥感信息提取及制图

着重论述了使用SPOT卫星遥感图像提取土地利用专题信息的技术与方法。利用数字地形模型（DEM）派生的坡度、坡向等辅助信息，对遥感影像的光谱特征空间进行扩展，建立基于知识的统计分析扩展模型，对不同参数的分类结果进行评价。研究结果表明，该方法能有效地提取SPOT星遥感土地利用专题信息，特别适合我国南方丘陵地区土地利用遥感信息提取。同时，通过地物分层分类信息提取方法和遥感影像数据融合技术，编制了研究区土地利用现状图。