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。     

黄土沟谷特征点簇及其空间结构模型研究北大核心CSCD

对黄土沟谷形态结构和发育演化起核心控制与标定作用的,是一系列具有自组织结构的特征点集。针对该特征点集,提出黄土沟谷特征点簇的概念,对其组织要素和基本特征进行了分析;研究创建一种采用非结构化、且能够有效表达拓扑结构与空间信息的黄土沟谷特征点簇空间结构模型;对基于DEM数据获取的一个典型黄土小流域沟谷特征点,运用创建的点簇模型建立了具体的黄土沟谷特征点簇;最后,以点簇中的特征点追溯查找为例,验证了所创建的黄土沟谷特征点簇的应用价值。     

近三十年青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空演变

湖泊岸线形态是描述和定量表达湖泊空间分布特征的重要维度。近年来,受气候暖湿化影响,青藏高原内流区湖泊总体呈现快速扩张趋势,湖泊的动态变化不仅体现在面积、水位、水量等水文参数上,还引起湖泊形态的显著变化。基于多期湖泊分布数据,结合分形和景观生态学理论,构建了湖泊岸线形态特征量化的指标体系,对1990年以来,青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空变化特征及其影响因素进行定量分析。结果表明：① 近三十年来青藏高原内流区湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈上升趋势,湖泊的近圆率在此期间呈下降趋势,湖泊长宽比指数则无明显变化。② 青藏高原内流区湖泊岸线形态的总体演变特征受到地质构造的控制,体现出一定空间自相关性,断陷湖区的湖泊岸线形态及其变化要明显复杂于坳陷湖区。区域湖泊岸线的变化幅度大致从东北向西南递减,变化幅度在可可西里地区、羌塘高原中部以及羌塘高原东南部3个区域存在空间自相关性。③ 湖泊岸线形态的变化受岸线周边的地形影响,湖滨地形落差较大的区域,湖泊岸线相对稳定,变化速度较慢。岸线指数的变化量与岸线周边1 km缓冲区内的平均高差存在幂函数关系。④ 该区域湖泊岸线形态的变化和湖泊面积的变化幅度也存在一定相关性,当湖泊处于扩张阶段时,湖泊的分形维数和岸线发育系数总体呈现增加趋势,反之减少。本研究揭示了气候暖湿化背景下青藏高原内流区湖泊岸线形态的变化格局与影响特征,讨论了湖泊岸线形态及其变化格局与湖区的地质构造,气候与水文等多个要素间的关系,丰富了湖泊动态变化研究的视角与方法,为深入理解青藏高原湖泊对气候变化的响应特征,监测湖泊变化对湖盆地貌、水系连通度以及湖滨带生态环境等影响提供了科学参考。     

侧面地貌景观的概念模型研究

地貌单元的空间格局对地表的物质、能量分配具有决定性影响。针对当今地貌学研究中尚未形成比较系统的从人眼直视的角度(即侧面)研究地貌单元的垂直格局特征的理论与方法,该文分析了侧面的地学含义;从地貌单元在垂直侧面的物质与能量分异角度提出了侧面地貌景观的概念,据此分析了侧面地貌景观的基本内涵并探讨了其主要研究内容;结合前述研究,分析了侧面地貌景观的尺度性、复杂性和系统性特征。在前期实验研究的基础上,初步提出了侧面地貌景观量化分析的基本思路与技术方案。研究工作对于人们进一步深化对地貌的科学认识具有一定的参考意义,但相关理论观点和方法有待进一步的实践检验。     

运用三维Douglas-Peucker算法提取DEM地形特征

三维Douglas-Peucker算法在三维数据压缩与地形特征提取方面具有显著优势。本文在现有算法的基础上,针对初始基准面、扫描方向选取等进行改进与优化处理,并以黄土高原的中山、丘陵及微丘3种不同地貌类型为试验样区,以国家1∶1万DEM数据为数据源,进行地形特征点地提取。分别从行、列、正反对角线等4个方向对DEM数据进行压缩和提取,试验结果表明,不同的初始基面和扫描方向,尤其是不同的扫描方向对最终的结果影响巨大,三维Douglas-Peucker算法具有明显的方向性。因此,将4个不同扫描方向的结果进行合并处理,能有效弥补各个扫描方向所遗漏的地形特征点,进一步完善了基于三维Douglas-Peucker算法的地形特征提取方法。