基于地貌结构与汇水特征的沟谷节点提取与分析——以陕北黄土高原为例

沟谷节点是流域中线状沟谷或河网的交汇点,集中反映了沟谷的地貌结构和水文特征。有效获取并分析沟谷节点的结构与特征规律,对于系统、深入地研究流域地貌的空间形态结构、径流特征具有重要的作用。利用陕北黄土高原多地貌类型为实验区,设计并实现了基于高精度DEM的沟谷节点提取算法模型和等级标定方法,获取了实验区各级沟谷节点的数量和汇水值;运用数学模型分析法,分析了沟谷节点的数量和汇水值的分级数量关系,得到了具体的数学模拟方程;同时,运用等差分级的方式,分析了汇水累积量级差在不同地貌区的差异,初步探讨了地表形态在空间上的分异规律。     

新生代构造运动对黄土高原地貌分异与黄河形成的控制作用

黄土高原面积广大,不同区域的新生代构造演化有很大差别,根据新生代构造运动特征与沉积过程的差异,将黄土高原划分为鄂尔多斯稳定地块、陇西地区和汾渭新生代裂谷3个新生代构造运动分区.新生代构造运动控制黄土高原新生代沉积与侵蚀过程,从而产生明显地貌分异,并可划为3个一级地貌分区:1)鄂尔多斯黄土地貌区.第四纪黄土覆盖在新近纪红土梁、峁及红土盆地等古地形之上,后被侵蚀,形成复杂多变的黄土地貌景观;2)陇西黄土地貌区.主体为新近纪红土地貌,上覆少许第四纪黄土,实际为红土地貌区;3)汾渭裂谷黄土地貌区.裂谷盆地的地貌主体为河流两侧的阶地和台地,其上堆积第四纪黄土,形成不同时期的黄土台塬.鄂尔多斯周边新生代裂谷的出现控制了黄河的发育.新近纪末银呼裂谷与汾渭裂谷进入快速发展期,吕梁山相应隆起;鄂尔多斯地块西北部也轻微抬升,使古黄河初步形成并流经晋陕峡谷一带,进入三门湖并东流入海.第四纪时期早期,黄河曾长期处于河湖并存期,中更新世末,黄河溯源侵蚀使湖泊消失,并呈现目前的黄河地貌景观.     

不同时间尺度洛川塬地貌演化与侵蚀量估算

黄土高原降雨集中与黄土沉积松散等特性,使地表侵蚀严重.洛川塬作为黄土高原中部典型的地貌体,堆积了完整的第四纪黄土-古土壤序列,成为揭示我国乃至东亚第四纪环境演变的重要地质记录.另一方面,现在洛川塬遭受强烈侵蚀作用,沟谷密度大于2km/km2.对洛川塬地质时期侵蚀程度的定量认识有助于全面理解黄土高原堆积和侵蚀过程,进而定...     

利用DEM边缘检测进行黄土地貌沟沿线自动提取

在分析黄土地貌沟沿线形态特征的基础上,提出了基于规则格网DEM,通过引入边缘检测算子提取并连接沟沿线候选点,并借助形态学方法滤除细碎线段,最终生成沟沿线的方法。黄土丘陵沟壑区的实验结果显示,Sobel、Roberts、Prewitt梯度算子检测得到的沟沿线封闭性较差,线段较零碎,与实际沟沿线不符,不适用于沟沿线的自动提取;而LOG算子提取的线段连续、精度高,是理想的沟沿线检测算子,能够实现黄土地貌沟沿线较准确、有效的自动提取。     

梯田DEM快速构建方法研究

以梯田建设较为典型的陕北黄土高原为例,研究基于国家大比例尺DEM数据快速构建梯田DEM的方法,所采用的约束特征线控制地形的方法能快速构建试验样区内不同类型梯田DEM.试验结果表明,梯田DEM实现了对梯田地形的真实有效表达,为数宁地形分析在梯田地区的应用提供了数据基础.     

DEM地表坡向变率的向量几何计算法

作为计算坡向变率的数据基础,坡向矩阵具有方向性,以标量的方式计算带有方向属性的数据,将带来计算方式的误区及计算结果的偏差。本文以数学高斯曲面和不同黄土地貌样区5 m分辨率DEM数据为基础,针对坡向数据具有方向性的特点,设计基于数学向量的坡向变率计算方法。首先针对坡向数据进行极坐标转换,形成坡向矩阵的向量几何表达;然后以该坡向向量数据为基础来计算坡向变率;最后将本文方法的计算结果与传统标量方法的计算结果展开对比分析。试验结果显示,本文方法的坡向变率计算有效地避免了正北方向产生的极大偏差以及坡向差超过180°时的不准确现象,同时其他大部分区域也得出更为合理准确的坡向变率计算结果。在不同分辨率DEM下,本文方法能得到较为稳定的结果。本文所提出的基于向量几何的坡向变率计算方法可为精准数字地形分析提供参考,也是借鉴数学向量几何的方法解决数字地形分析问题的重要实践。     

数字地形分析：机遇与挑战

随着地球数字化、区域数字化、行业数字化等概念的提出和实施,对地观测技术、网络通讯技术等的日趋成熟和广泛应用,国家级、区域级基础地理信息数据库的建设、更新以及与之相应的信息共享、分发机制的相继完成,地理信息产业已由应用需求、技术拉动迈入地理信息服务阶段,知识发现、数据定制和信息服务已成为当今GIS的基本特征。     

格网DEM地形模拟的形态保真度研究

分析了现有格网DEM地形模拟的失真现象,研究DEM地形模拟失真的根源.提出了DEM地形形态保真度的概念,探讨了建设高保真DEM必须解决的问题.     

新时代GIS高等教育的改革和探索

我国地理信息产业的快速发展得益于我国GIS高等教育所培养的一大批优秀的创新人才.当前GIS高等教育正经历一场深刻变革,迫切需要坚持一流标准、创新引领、合作共赢,系统化地开展一流专业建设、一流课程建设、专业共同体建设的体系研究,进而指导和引领新时代中国特色GIS高等教育的改革和发展.     

疫情防控下全国大学生专业技能竞赛的改革创新——以地理信息科学专业为例

新冠肺炎疫情的突然爆发和常态化防控现状,给当前全国大学生专业技能竞赛的正常举行带来了严峻挑战,对我国高等院校的人才培养造成了难以估计的影响.本文以2020年11月在武汉举行的第九届全国大学生GIS应用技能大赛为例,通过剖析传统全国大学生专业竞赛组织模式弊端,以满足疫情防控要求为基本出发点,本着全面提升传统竞赛质量为最高...