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基于栅格DEM自动划分微观地貌形态的研究

作　者: 周访滨
导　师: 刘学军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 数字高程模型 数字地形分析 地形地貌因子 地貌形态分类 坡度 曲率
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 327次
引　用: 11次
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内容摘要


数字地形分析(Digital Terrain Analysis，DTA)是在数字高程模型DEM上进行地形属性计算和特征提取的数字地形信息处理技术，是DEM应用范围的拓广和延伸。与其它空间数据结构相比，栅格DEM数据在提取地形特征时有着特殊的优越性，因此基于栅格DEM的数字地形分析技术在当今的地学应用中有着不同寻常的地位和意义。微观地形地貌形态的划分是宏观地形地貌形态划分的延续和深化，但比宏观地貌形态分类有着更为广阔的应用前景，是获取局部专题地形信息的手段之一，可为多个研究领域提供专题地形信息。不论宏观还是微观，在DEM上实现地形地貌类型的自动划分，是生成和建立数字地貌数据库的先决条件，也是DGM建立的根本所在，同时是研究地貌形态空间分布规律的前提和基础。 本文基于栅格DEM和DTA技术进行微观地形地貌形态的自动划分研究，首先系统阐述了DEM和DTA技术的定义、发展及其应用，归纳总结了微观地形地貌形态划分的体系、依据和方法。经过总结归纳和分析，得出结论，认为基于DEM进行微观地形地貌形态划分的关键技术在于：①分类体系确定后如何高效而精确地提取有关地形地貌因子；②获取地形地貌因子后如何确立合理的分类决策方案。然后以基于DEM进行微观地形地貌划分的关键技术着手，研究分析基于栅格DEM提取坡度和曲率的原理与方法，通过计算分析指出基于栅格DEM提取坡度和曲率主要在于求解一阶及二阶导数，对已有求算各阶导数的方法进行了对比分析，给出了格网DEM导数估算的统一公式。接着对坡体类型的划分指标体系进行了分析和描述，给出了基于地理研究的坡体类型划分方案，并指出该分类方案与土壤侵蚀研究中所确定的坡度临界值有着密切的关系，重点分析和研究了Dragut提出的基于坡度和曲率的山体部位分类决策方案，研究分析后得出结论，认为该方案割裂了地形形态表达上的统一性，以土壤侵蚀研究中的坡度临界值为参考改进了该分类决策方案，并作为后续实验研究的基础。最后通过实验实现了基于坡度的坡体类型分类和基于坡度和曲率的山体部位划分，实验的结果验证了前面的理论分析和实验方法的可行性，对实验结果进行了分析，并对微观地形地貌分类的应用前景进行了展望。

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 一般性问题 > 测绘数据库与信息系统
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