黄土丘陵沟壑区地形定量因子的关联性分析

不同地形因子虽然在语义概念、计算方法等方面均有明显的差异,但各地形因子之间并不是绝对孤立的,它们之间相互关联、相互影响。这种关联的强弱与趋势,都从不同角度揭示着地形起伏变化与地貌发育的本质及内在规律,同时,还在一定程度上映射着地表形态的发育过程。文章以黄土高原丘陵沟壑区的15个样本地区为实验样区,以高分辨率、高精度的1:1万比例尺DEM为基础数据,应用BP神经网络模型,探讨地形定量因子与地面坡度之间的关联性特征,并将神经网络的方法与传统的多元回归方法进行比较。结果表明,相对于传统的多元回归方法,带隐含层的BP神经网络分析方法能更为有效地反映地形因子间隐含的关联特征。该研究方法为进行地貌多定量指标的的选择和多因子之间关联性的量化提供了一种新的方法。     

基于神经网络的地面坡度与其他地形定量因子关联性分析--以黄土高原丘陵沟壑区实验为例

不同的地形因子从不同侧面反映地面的起伏特征或空间变异，各因子之间所存在的相互关联、相互制约、相互影响的程度与特征，在很大程度上揭示了地形发育与空间变异的内在本质，因而是地形学研究的重要内容。他以黄土高原丘陵沟壑区的16个样本地区为实验样区，以高分辨率、高精度的1：1万比例尺DEM为基准数据，应用BP神经网络模型，探讨地面坡度与其他地形因子之间的关联性特征。实验结果表明，利用神经网络分析方法可以有效评价地形因子对地面平均坡度的关联性。该研究方法为进行地貌多定量指标的的选择和多因子之间关联性的量化提供了一种新的方法。     

面向DEM地貌综合的山脊线等级划分研究——以黄土丘陵沟壑区为例

山脊与沟谷一样具有明显的等级层次结构,但目前对山脊线的层次等级特征描述存在缺失.该文结合现有的沟谷等级划分方案,综合考虑山脊线与沟谷线的耦合关系,提出了一种山脊线等级划分的方法.通过在黄土丘陵沟壑区的实验显示,该方法简单易行,分级结果合理.该研究可望完善现有对地貌形态特征描述的方法,也为等高线及DEM的自动简化与综合提供重要的条件.     

地形湿度指数算法误差的定量评价

地形湿度指数(TWI)能够定量指示地形对土壤湿度空间分布的控制,是一种应用广泛的地形属性.目前基于栅格DEM的TWI计算方法结果各异,因此有必要对'TWI算法进行定量评价.对TWI算法通常是应用实际DEM数据进行评价.但实际DEM中存在的数据源误差会干扰对算法误差的评价.针对该问题,本文介绍了一种用不含数据源误差的人造...     

黄土高原贫困山区经济持续发展战略--以晋西黄土丘陵沟壑区为例

针对晋西黄土丘陵沟壑区的区情特点,在分析预测该区发展机遇和主要产品市场前景的基础上,提出了新时期新形势下的经济可持续发展的方向和重点,同时选出区域的重点产业和重点开发区,相对集中建设,以培植区域增长极,作为开发整治的依托,最后提出贫困山区科技扶贫、信息与联系协作扶贫、融资与项目扶贫等对策思路。其结论为：黄土高原贫困山区可持续发展同时肩负着脱贫致富与生态建设双重重任,须将经济开发与环境整治及科技进步     

TM影像与DEM的地形光照模型配准法研究——以广州市为例

采用DEM数据得到每一个像元所处的方位和坡度,结合TM影像成像时的太阳高度角和方位角,得到太阳直射光入射角的余弦值;将其与太阳直射光修正系数相结合,建立起TM影像与DEM的地形光照模型.将DEM数据转换为和TM影像相差系数为fL0的地形光照模型图,通过其选取DEM和TM影像的同名地物点进行几何配准校正.将该方法应用于广州市DEM数据和TM影像的配准工作.经验证,校正后的DEM数据和标准的TM数据之间的误差在1个像元以内.     

DEM地形分析在山区地质灾害研究中的应用——以云南省漾濞县为例

云南省漾濞县具有典型的山地特点,每年其境内发生的地质灾害都给人民生命和财产造成了极大的损失。在漾濞县的地质灾害调查中,通过"3S"技术的应用,建立了漾濞县的数字高程模型,进行了基于ArcGIS的地形分析,提取出了坡度和坡向等重要的地形因子。通过研究发现:坡度是漾濞县地质灾害频发的最主要控制因素,漾濞江及其支流上游的滑坡和崩塌为泥石流的发生提供了物源基础;同时阳坡是地质灾害发生的主要坡向,滑坡和崩塌等灾害发生频繁。最后,制作了漾濞县坡度、坡向分析图,指出了漾濞县较易发生地质灾害的地区,为其他山地地区地质灾害研究提供了一种借鉴模式。     

建立省级数字高程模型(DEM)的关键技术——以江苏省为例

文章以江苏省的DEM制作为例,介绍利用ARCINFO、ARCVIEW软件生成DEM的全过程中的关键技术。应用结果表明,可以快速查找出采编地形图信息过程中的错误,建立的DEM精度较高,更适合于水土流失的定量监测,显示了该技术方法的可行性。     

黄土丘陵沟壑区村域生态系统服务簇的时空分异及其地形梯度分析

探究村域生态系统服务簇对于厘清黄土丘陵沟壑区农业生态系统复杂特征、从多重服务供给角度提高服务的福祉贡献具有重要意义。论文以黄土丘陵沟壑区米脂县为例,基于高斯混合模型识别2009年和2019年村域生态系统服务簇并分析其时空分布,同时,结合地形分布指数探究服务簇在地形梯度上的分布模式。结果如下： ① 各类服务空间分异明显,且服务之间空间分布差异较大;近10 a间各类服务水平均有不同程度提高,其中调节服务有较大改善,而食物供给与文化服务增幅较小;各类服务空间变化格局存在较大差异,这与土地利用的空间演变关系密切。② 利用高斯混合模型识别4类服务簇,包括农业生产簇、农业美学簇、生态保育簇与城镇休闲簇;各类服务簇空间分异明显,且研究期间存在明显数量和空间转移变化;农业美学簇与生态保育簇是当地主导服务簇,且主导性增强,而农业生产簇与城镇休闲簇比重下降。③ 地形起伏度与服务簇的空间关联密切。随起伏度上升,农业生产簇与农业美学簇呈倒U型,生态保育簇优势分布增加,城镇休闲簇优势分布减弱;研究期间农业生产簇与城镇休闲簇向低起伏度的转移趋势明显,而农业美学簇与生态保育簇趋向于向高起伏度转移。     

土地类型的航片解译——以黄土丘陵沟壑区为例

土地类型制图,过去采用地形图实地填图法。这种方法费工,费时,精度差。较好的方法是,利用航空象片编制土地类型图。虽然航片应用在我国已有多年历史,但航片上丰富的土地信息并未得到充分利用。如何根据航片上的地形、地物影象及地形图上等高线图形待征,将土地类型解译出来,是个值得探讨的问题。 一级土地类的解译     

DEM采样间隔对地形描述精度的影响研究

数字高程模型(DEM)的精度包括采样点数据精度和地形描述精度两方面,前人对DEM精度的研究多集中在DEM采样点精度,而忽视了地形描述精度。该文提出基于窗口曲面拟合计算拟合曲面系列参数与"实际地形"曲面参数的标准差来衡量地形描述精度的方法,研究发现DEM地形描述精度随采样间隔的增大呈降低趋势;并利用坡度频率曲线和坡度累计频率曲线研究对DEM精度敏感的坡度因子与DEM采样间隔的关系,认为随DEM采样间隔增大,坡度衰减(变缓)的速率加快。     

面向DEM地形复杂度分析的分形方法研究

在基于栅格DEM数据的基础上,应用分形几何学方法,采用元分维模型理论,提出一种描述DEM地形复杂度的分形分析方法,并得出分析指标———地形分维指数(TFI)。实验证明,该指标可以有效描述栅格DEM数据反映的地形变化特征,分析窗口由小到大的规律性变化反映出地貌从微观到宏观的变化情况,因此其既可以作为对栅格DEM所描述地形进行评价的坡面因子,又可以作为基于DEM的地貌类型区自动划分的参照依据。     

Evaluation on the accuracy of digital elevation models

There is a growing interest in investigating the accuracy of digital elevation model (DEM). However people usually have an unbalanced view on DEM errors. They emphasize DEM sampling errors, but ignore the impact of DEM resolution and terrain roughness on the accuracy of terrain representation. This research puts forward the concept of DEM terrain representation error (Et) and then investigates the generation, factors, measurement and simulation of DEM terrain representation errors. A multi-resolution and multi-relief comparative approach is used as the major methodology in this research. The experiment reveals a quantitative relationship between the error and the variation of resolution and terrain roughness at a global level. Root mean square error (RMS Et) is regressed against surface profile curvature (V) and DEM resolution (R) at 10 resolution levels. It is found that the RMS Et may be expressed as RMS Et = (0.0061 × V+ 0.0052) × R - 0.022 × V + 0.2415. This result may be very useful in forecasting DEM accuracy, as well as in determining the DEM resolution related to the accuracy requirement of particular application.     

Evaluation on the accuracy of digital elevation models

1 IntroductionDigital elevation model (DEM) is digital representation of relief. It is one of the most important components in the database of GIS. At present, DEM is playing a key role in the field of survey and mapping, remote sensing and almost all the terrain related geographical analyses. DEM can be grouped into regular grids (raster) and triangulated irregular networks (TIN). Both have their advantages and disadvantages in application. It is generally believed that grid DEM will …     

复杂地形任意天气情形下太阳直接辐射量模拟

以太阳辐射传输参数化模型为基础,结合MODIS影像两次白天的云产品和水汽产品及DEM,构建了复杂地形任意天气情形下每日太阳直接辐射量模型。选取代表不同气候类型与地形起伏状况的3个典型站点（拉萨、北京、额济纳旗）,以2007年每日实测值对模拟结果进行了验证,其相关系数分别为0.77、0.77和0.85。研究表明:有云天气下,云是影响地表太阳直接辐射数量和空间分布的主要因子;模型对时间步长不敏感。引起误差的原因主要是MODIS云产品的时空分辨率较低以及云的3D效应导致模拟的困难,对地形起伏较大地区,小比例尺的DEM也会导致较大的误差,同时实测值与模拟值的空间尺度不匹配也引起了一定误差。     

基于不同DEM数据源的数字河网提取对比分析——以韩江流域为例

基于HYDRO1K、SRTM3和ASTER GDEM三种DEM数据,利用BTOPMC地形子模型提取韩江流域河网,并作对比分析。结果表明:①SRTM3提取的河网精度最高,HYDRO1K相对最低。②DEM的垂直精度对提取的河网精度起控制作用。ASTER GDEM的水平分辨率较高,但垂直精度不如SRTM3,因而提取的河网精度不如SRTM3。③HYDRO1K提取大尺度流域河网具有一定的精度,但在地势平坦区域的效果较差,HY-DRO1K不宜用来提取小尺度流域河网。④由DEM提取的数字河网精度与当地的地面坡度以及处理DEM的填洼算法有关。     

基于DEM的中国山地空间范围定量界定

目前为止,中国的山地空间范围尚没有一致的划定和界线.在众多影响山地和非山地划分的因素中,山地的界定标准和地形起伏度计算尺度最为重要.山地是一个令许多科学工作者难于严密定义的科学对象和学术用语,到目前为止,仍然没有统一的山地定义出现.该文对前人研究成果进行了总结和分析,提出4种关于我国山地的定量界定标准,结合作者关于地形起伏度计算尺度的研究,分别得出4种定义下的我国山地的范围和面积.通过与现有资料(《中国地貌类型图》)的对比和分析,确定适合于我国的山地定量界定标准,并最终计算出我国山地面积为658.81万km2,占国土面积的68.2％.