不同分辨率DEM数据源派生地形因子对比研究

数字高程模型派生因子很多,在地形分析方面有着独一无二的优势,其派生因子产生的数据也有着非常广泛的应用,本文从不同分辨率数字高程模型派生因子里面选取坡度、坡向、地表粗糙度3个方面进行对比分析,通过数据与趋势图表,研究发现随着分辨率的降低,对地形的描述粗糙增大,概括程度也变高,使得坡度梯度降低;坡向研究方面在平坦地区随分辨率粗略化,面积比例逐步减小,从整体来看,随分辨率的粗略化,除平坦地区外,各类坡向面积比例没有太大的变化;地表粗糙度的最大值随着分辨率的下降而逐步降低,并且在极大值之间的变化频率较小,粗糙度的均值随分辨率的降低而减小,但均值间的变化比较稳定。     

自DEM由不同算法提取坡度的对比分析

以陕北韭园沟流域1:10 000水平分辨率为5 m的DEM为研究对象,运用方差分析、回归分析、排序分析等分析方法,采用6种不同算法分别提取坡度。通过比较不同算法所提取坡度的平均值、最大值、标准差、坡度的中误差,定量分析中误差与地形变化的关系后,提出在黄土丘陵沟壑区提取坡度时选用三阶反距离平方权差分算法和三阶反距离权差分较为合理。     

插值条件下格网DEM坡度计算模型的噪声误差分析

针对目前DEM（Digital Elevation Model, DEM）数字地形分析的精度评价多数不考虑DEM误差的空间自相关性或仅仅采用经验的自相关性模型问题,本文从DEM插值入手,从理论上推导了插值条件下格网DEM邻域窗口内坡度噪声误差的空间自相关性模型以及坡度精度模型,并选取典型的插值方法和坡度差分算法,从实验角度分析了在顾及和不顾及空间自相关性两种情况下的格网DEM坡度计算模型的噪声精度,实验结果表明：坡度精度受DEM噪声误差的空间自相关性影响较大,并与DEM插值方法和坡度计算模型中的差分算法有关。     

DEM分辨率变化对坡度误差的影响

分析了坡度提取算法的数学模型,并结合实际数据进行了分析和验证,提出了对误差进行敏感性程度分析的方法,得到了根据DEM分辨率或平均坡度计算坡度误差的公式。     

格网DEM坡度计算模型的相似性研究

当DEM的精度和分辨率确定后,坡度坡向计算结果取决于计算模型。本文设计了逐栅格单元的相对差等级评价方法,并结合基于整体的频率图和XY散点图评价指标,定量揭示了坡度计算模型之间的异同。主要结论为:①坡度计算模型有离散和连续之分,连续型模型能给出更加符合实际的坡度坡向计算结果;②坡度计算结果与计算点数有关,点数越多,计算结果越稳定;③算法间的差异随DEM分辨率的增大而增大。最后本文给出了实际应用中的坡度计算模型。     

DEM坡度、坡向的有效尺度范围

采用曲面矢量合成方法,通过比较点位上的坡度、坡向的矢量值与以点为中心、一定范围地形曲面上的矢量值,进行了DEM坡度、坡向的有效尺度范围研究。结果表明,格网中心点上计算得到的坡度、坡向所代表的范围是DEM分辨率的1.7~2.7倍。这种规律在不同的地貌样区是普遍存在的,且不受DEM分辨率的影响。     

基于DEM的坡度坡向误差空间分布特征研究

研究DEM误差和坡度坡向误差的关系,澄清目前关于坡度坡向误差空间分布的矛盾观点,明确指出基于DEM提取的坡度坡向误差主要分布在平坦地区,并通过实验对结论进行验证,所得结论对实际工作有一定的指导意义.     

6种坡度提取算法的应用范围分析——以在黄土丘陵沟壑区的研究为例

分析了不同算法所提取坡度的最大值、标准差、坡度的分级面积数据、坡度提取所耗费的机器时间,提出在黄土丘陵沟壑区选用三阶反距离平方权差分和三阶反距离权差分算法较为合理。     

基于DEM坡度坡向算法精度的分析研究

坡度坡向是两个最基本的地形因子,目前对DEM坡度坡向计算模型和精度存在一些不同的甚至矛盾的观点,其原因在于没有区分误差来源和分析评价方法的不同.本文对DEM坡度坡向误差进行了理论分析,并通过实验数据对相关结论进行了验证.旨在澄清目前关于坡度坡向计算模型上的矛盾结论.     

1：1万不同分辨率DEM提取坡度精度分析

分析了不同分辨率所提取地面坡度面积误差变化的规律,建立了坡度面积百分比平均误差与分辨率的线性函数关系,实例验证了其可由已知误差求得所需比例尺的分辨率范围。     

坡度分级对地面坡谱的影响研究

地面坡度是最重要的地形定量指标之一,建立科学合理的地面坡度分级体系对坡度进行科学研究具有重要的意义。总结了近些年在坡度分级研究方面的已有成果,利用高精度1∶10000 DEM数据为信息源,提取了不同分级的坡谱,研究了不同分级方法及等差分级的不同级差对地面坡谱的影响。结果表明:不同的坡度分级法可以获得不同的地面坡谱表达;自定义分级法得到的坡谱对具体的应用有实际指导意义,模式分级法可以更好地表达地表形态;3°等差分级的坡谱在实际研究中更具适用性。     

DEM内插算法对坡度的影响

本文以干旱、半干旱地区的渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区域,利用样区的1:50000的矢量地形图为数据源,通过对不同插值算法生成的DEM计算坡度,坡度计算像元值分别采用25m、50m、100m、1.50m、200m,5个分级.通过对比研究发现:在坡度小于27°时,不同的算法对坡度具有显著的影响,而大干27°时,算法不会...     

黄土丘陵沟壑区地形分类方法的研究

根据黄土丘陵沟壑区的地形特征,将其地形分为梁峁地、沟坡地、沟底地三大类。本文提出了一种利用规则格网DEM,依据正负地形指数、剖面曲率、坡度等因子对黄土丘陵沟壑区进行地形分类的算法。该算法易于实现,自动化程度高。通过实验分析可知得到的结果能较准确表示实际地形,分类结果能满足大中尺度研究的需要。     

基于DEM划分流域河网坡岸带汇水区的方法研究

基于DEM提取流域河网、生成子流域的理论方法研究已经有了一定的进展,并得到了广泛应用.在DEM生成河网的过程中形成的网格流向矩阵和网格累积矩阵能够充分揭示流域网格单元的水流方向特征和汇水面积特征,利用这些特征关系能够对流域进行更进一步的划分,更好地满足实际需要.本文在DEM提取流域河网的基础上,结合网格流向矩阵,精确解...     

一种统计坡面上土地表面积的方法研究

本文主要介绍和研究一种统计坡面上土地表面积的方法。建立在G IS的基础上,利用江浦县1∶25万、1∶5万地形图、六合县1∶5万地形图的数字化等高线生成的DEM数据,自动提取坡度信息、计算坡度的正割值信息,并分别与江浦县和六和县的同空间分辨率的土地利用栅格数据进行叠合分析,得出两县不同土地利用类型在不同坡度级上的表面积和投影面积数值。并经不同比例尺、不同空间分辨率、不同区域内各类土地的表面积与投影面积之比作比较。研究结果表明,利用此方法提取的表面积在一定研究范围内,对于那些坡度较大而且面积亦大的土地利用类型面积的准确统计有重要意义。     

不同比例尺DEM地形信息容量的探讨

本文以福建省11个地区作为实验样区,利用Python脚本进行批量提取地形因子,从中选取坡度、粗糙度两个地形因子,并引入信息论中的信息熵、自信息相关理论进行研究。以1∶10 000比例尺DEM提取的地形因子为真值,与1∶50 000比例尺DEM所提取的地形因子信息容量进行对比分析,研究两种比例尺DEM所提取的地形因子引起的信息容量的损失和纠正方法,以及通过线性回归分析寻找两种比例尺DEM的相同地形因子面积定量信息对应的转换公式。     

一种消除坡度分级图中“马赛克现象”的方法

介绍了基于数字高程模型进行坡度分析的一般方法，分析了坡度分级图中出现的“马赛克现象”的原因，本文尝试利用数字高程模型内插的思路制作坡度分级图，较好的消除了“马赛克现象”；同时提出了一种坡度分级数据边界线的提取方法。