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DEM坡度计算的适宜窗口分析 总被引：5，自引：0，他引：5
局部分析窗口大小是DEM坡度计算的关键因素之一.首先建立不同分析窗口下的坡度精度模型,讨论拟合曲面和DEM地形曲面匹配程度的分析方法,然后以分布在不同地貌类型和地形特征部位的样点为研究对象,分析不同窗口大小对坡度计算的影响规律;通过X2检验法,研究不同分析窗口下拟合曲面和DEM曲面的匹配程度,最后综合考虑两个方面的影响,探讨基于DEM坡度计算的适宜窗口.研究主要结论为:①坡度计算精度随着分析窗口的增大而提高;②随着分析窗口的增大,拟合曲面与DEM地形曲面之间匹配性逐步减弱;③坡度计算的精度应该在拟合曲面和DEM地形曲面相匹配的前提下,通过适当扩大局部窗口来获得,推荐5×5局部分析窗口为DEM坡度计算的适宜窗口;④DEM地形参数计算中,不应过分的追求计算精度而忽视形态的相似性,否则尽管地形参数的精度很高,但只具备数学意义而没有地形意义. 相似文献
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针对传统地形特征点提取方法未能全面顾及地形特征点空间特征的问题,该文提出一种顾及空间特征的地形特征点提取方法.该方法在系统分析地形特征点的空间分布差异性、空间耦合性、层次等级性的基础上,采用均值变点法确定适宜阈值,利用成熟的水文分析法提取沟谷线和山脊线.在此基础上,通过窗口分析、矢量分析等方法实现对山顶点、鞍部点、脊线源点、脊线交点、径流源点、径流节点、流域出水口点的有效提取和分级.以福建省九龙江支流吕凤溪流域30m空间分辨率数字高程模型进行实验.从目视解译、地形模型对比、分级适宜性3个角度对提取结果进行评价,同时分析了空间分辨率对地形特征点提取的影响.实验结果表明,所提方法能有效保证地形特征点提取结果的准确性,空间分辨率对地形特征点提取结果的总数目、最高级别和分级数目以及空间位置具有重要影响. 相似文献
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应用累积和分析算法的地形起伏度最佳统计单元确定 总被引：3，自引：0，他引：3
地形起伏度是开展区域滑坡敏感性和危险性评价的基础数据,其提取精度直接影响区域滑坡危险性评价和风险评估的正确性。本文以四川省低山丘陵区为研究区,基于邻域统计分析算法提取不同窗口半径下的平均地形起伏度,表明平均地形起伏度与分析窗口尺度存在显著的对数变化关系;根据地貌发育理论,应用累积和分析算法(CUSUM)对"平均地形起伏度-分析窗口半径"曲线的突变情况进行分析,通过精度检验,确定该区域地形起伏度提取的最佳统计窗口半径为1.1km。研究结果对于提高相似区域的滑坡灾害危险性评价和风险评估的精度有参考价值。 相似文献
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DEM地形描述误差空间结构分析 总被引：6，自引：0，他引：6
数字高程模型（ＤＥＭ）是地理信息系统的核心数据之一。然而,ＤＥＭ误差的存在程度不同地影响地理信息系统空间分析的精度。本文首先说明ＤＥＭ地形描述误差的提取方法,通过误差地图以及量化研究方法,揭示ＤＥＭ误差的空间分布规律。试验结构显示误差地图是实现ＤＥＭ误差可视化的有效方法;ＤＥＭ地形描述误差具有很强的空间自相关性。自相关值随地形复杂度与ＤＥＭ分辨率的改变而有规律地变化。该结果为ＤＥＭ误差的估算与模拟 相似文献
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针对全球3维可视化地形数据,提出了一种较为灵活的、与传统方式不同的、非固定倍率的组织方式以及计算方法,该方法没有将数据的各级分辨率层设定为固定的纯2倍关系,而是一套可以通过限制条件来确定分层分级的方法,用户可以根据不同的需要,对不同数据来源采用不同的方式进行组织,实现了3维地形数据的灵活组织. 相似文献
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垂线偏差时间变化的精度估计 总被引：3，自引：0，他引：3
对于利用Vening-Meinesz微分公式计算垂线偏差随时间变化的测定精度进行了初步估计。通过对地形改正项的影响、代表误差的影响、远区域重力异常的影响等3种主要误差的分析和实际估计，论证了它们对计算结果的综合影响不超过0.01″，比铅垂线的时间变化0.1″要高一个量级。因此认为重力方法在实践中是可行的。 相似文献
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日照时间的地形影响与空间尺度效应 总被引：3，自引：0，他引：3
在广泛总结前人研究的基础上,提出了一个改进的、基于DEM数据的、起伏地形条件下的日照时间计算模型,在以往计算模型的基础上引入地球曲率修正因子Q,提高了模型的计算精度。并在此基础上,计算了全国6个典型地貌类型区,在春秋分日、夏至日和冬至日,两个空间分辨率下(500m和1km)地面日照时间的空间分布。应用数理统计、数学模拟和比较分析的研究方法,对模型修正前后计算所得的地面日照时间数据进行了对比分析,并对所得地面日照时间从不同地貌类型和不同空间尺度两个方面进行了地形与空间尺度效应研究。阐明了区域日照时间随地形地貌和空间分辨率变化的规律,对应用中计算地面日照时间的DEM空间分辨率选择具有指导意义。 相似文献
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山顶点作为重要的地形特征要素,其提取方法一直是数字地形分析的重要研究内容之一。此处将水文模拟提取归结为空间剖分的一种,将山顶控制范围作为山顶提取的空间分布约束条件,提出一种基于空间剖分原理的山顶点提取方法。该方法根据山顶地形形态特征,分别通过水文模拟分析、等高线剖分来获取山顶影响区域与候选控制范围,通过确定山顶适宜控制范围来提取山顶点。以开县地区作为实验样区,通过该方法所得山顶点空间分布结果合理,符合传统山顶认知和地形形态特征。 相似文献
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地形起伏度最佳分析区域预测模型 总被引：3，自引：0，他引：3
地形起伏度指分析区域内最高点和最低点之差,反映宏观区域内地形的起伏特征,是描述地貌形态的定量指标。确定最佳分析区域是地形起伏度提取算法的核心步骤,以及决定地形起伏度提取结果有效性的关键。本文以全国范围内随机选取的78个实验区域、三种不同尺度的DEM数据作为实验对象,分别进行系列分析区域尺度的地形起伏度计算,建立了基于微观地形特征因子的地形起伏度最佳分析区域预测模型。实验表明：相同区域、不同尺度的DEM数据提取的地形起伏度存在差异,DEM尺度相差较小时,地形起伏度的差异也较小;地形起伏度和实验区域的最大高程、区域高差、平均坡度和平均坡度变率等地形特征因子存在强相关关系;当置信水平为0.05时,预测模型拟合参数的准确率达到95%以上,证明预测模型可以有效地确定最佳分析区域的取值范围。 相似文献
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基于栅格DEM的地形特征提取与分析 总被引：7，自引：3，他引：4
以陕北延安地区燕儿沟流域为实验样区,运用比较分析法和数理统计法进行基于栅格DEM的地形特征提取和分析,以及DEM分辨率对地形特征的影响,并计算和比较了地形特征的空间统计分布。研究表明:一个相对真实的DEM能够通过修改生成DEM的基本材料,以及对DEM进行再加工而获得。由于DEM分辨率的不同,由此得到的地形特征值(如坡度、地形指数、河网密度等)在统计特性上也会随之变化。随着DEM分辨率的降低,坡度减小,地形坦化,地形指数均值变大,流域总面积变大,子流域数量减少,河流总长度减小,河网密度降低。 相似文献
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Terrain characterization using SRTM data 总被引：1，自引：0，他引：1
Earth’s surface possesses relief because the geomorphic processes operate at different rates, and geologic structure plays a dominant role in the evolution of landforms (Thornbury, 1954). The spatial pattern of relief yields the topographic mosaic of a terrain and is normally extracted from the topographical maps which are available at various scales. As cartographic abstractions are scale dependent, topographical maps are rarely good inputs for terrain analysis. Currently, the shuttle radar topography mission (SRTM) provides one of the most complete, highest resolution digital elevation model (DEM) of the Earth. It is an ideal data-set for precise terrain analysis and topographic characterization in terms of the nature of altimetric distribution, relief aspects, patterns of lineaments and surface slope, topographic profiles and their visualisation, correlation between geology and topography, hypsometric attributes and finally, the hierarchy of terrain sub-units. The present paper extracts the above geomorphic features and terrain character of part of the Chotonagpur plateau and the Dulung River basin therein using SRTM data. 相似文献
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The Effect of DEM Raster Resolution on First Order, Second Order and Compound Terrain Derivatives 总被引：8，自引：0，他引：8
Stefan Kienzle 《Transactions in GIS》2004,8(1):83-111
It is well known that the grid cell size of a raster digital elevation model has significant effects on derived terrain variables such as slope, aspect, plan and profile curvature or the wetness index. In this paper the quality of DEMs derived from the interpolation of photogrammetrically derived elevation points in Alberta, Canada, is tested. DEMs with grid cell sizes ranging from 100 to 5 m were interpolated from 100 m regularly spaced elevation points and numerous surface‐specific point elevations using the ANUDEM interpolation method. In order to identify the grid resolution that matches the information content of the source data, three approaches were applied: density analysis of point elevations, an analysis of cumulative frequency distributions using the Kolmogorov‐Smirnov test and the root mean square slope measure. Results reveal that the optimum grid cell size is between 5 and 20 m, depending on terrain com‐plexity and terrain derivative. Terrain variables based on 100 m regularly sampled elevation points are compared to an independent high‐resolution DEM used as a benchmark. Subsequent correlation analysis reveals that only elevation and local slope have a strong positive relationship while all other terrain derivatives are not represented realistically when derived from a coarse DEM. Calculations of root mean square errors and relative root mean square errors further quantify the quality of terrain derivatives. 相似文献
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等高线数据是生产规则格网DEM的常见数据,生产过程中DEM适宜分辨率的选取直接决定DEM的地形表达精度,影响下一步数字地形分析的结果。本文以辽宁某丘陵样区1∶50 000地形图中等高线为基础数据,首先,基于整体地形特征及等高距对适宜分辨率做出大致判断,通过初步分析确定6种备选分辨率;然后,基于不同分辨率坡度均方根误差(Slope RMSE)在格网大小逐渐减小的过程中趋于稳定的特性确定适宜分辨率;最后,利用重构等高线与原始等高线的对比结果验证适宜分辨率选择的准确性。经过实验得到样区数据适宜分辨率为20 m。 相似文献
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《制图学和地理信息科学》2013,40(3):173-185
Few studies have compared algorithms for mapping surface slope and aspect from digital elevation models. Those studies that have compared these algorithms treat slope and aspect angles independently. The evaluation and comparison of surface orientation algorithms may also be conducted by treating slope and aspect as characteristics of a bi-directional vector normal to the surface. Such a comparison is more appropriate for selecting an accurate surface orientation algorithm for applications that use bi-directional measurements, such as modeling solar radiation or removing the topographic effect from remotely sensed imagery. This study empirically compared the slope angle and bi-directional surface angle estimated from five slope/aspect algorithms using a synthetic terrain surface and an actual terrain surface. The most accurate algorithm is consistently that which uses only the four nearest neighboring elevations in the grid. 相似文献
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通过地形建模,将6个地形隶属函数按照101×101,112×112,126×126,144×144,168×168,201×201,257×257 7种格网密度生成6种局部地形单元的规则格网DEM;使用反距离加权(IDW)等7种插值算法,将前6种格网密度下的DEM插值成257×257规格;从原始257×257DEM中随机抽取检查点计算残差,并对残差中误差进行分析。通过分组插值实验,运用控制变量法、方差分析等方法研究地貌类型、采样密度和插值算法对DEM插值精度的影响。 相似文献
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基于双线性内插规则格网DEM地形误差模型 总被引：1，自引：0，他引：1
双线性DEM表面模型的精度包括:使用双线性建模方法从格网量测数据传递过来的误差和地形表面的线性表达导致的精度损失。从理论上推导并证明了地形线性表达的误差极值是格网分辨率与地形坡度乘积的常数倍。并根据地形说明了,在不同地形时常数c的不同取值。 相似文献
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Alexander R. Ilich Benjamin Misiuk Vincent Lecours Steven A. Murawski 《Transactions in GIS》2023,27(4):1164-1204
Digital terrain models (DTMs) are datasets containing altitude values above or below a reference level, such as a reference ellipsoid or a tidal datum over geographic space, often in the form of a regularly gridded raster. They can be used to calculate terrain attributes that describe the shape and characteristics of topographic surfaces. Calculating these terrain attributes often requires multiple software packages that can be expensive and specialized. We have created a free, open-source R package, MultiscaleDTM , that allows for the calculation of members from each of the five major thematic groups of terrain attributes: slope, aspect, curvature, relative position, and roughness, from a regularly gridded DTM. Furthermore, these attributes can be calculated at multiple spatial scales of analysis, a key feature that is missing from many other packages. Here, we demonstrate the functionality of the package and provide a simulation exploring the relationship between slope and roughness. When roughness measures do not account for slope, these attributes exhibit a strong positive correlation. To minimize this correlation, we propose a new roughness measure called adjusted standard deviation. In most scenarios tested, this measure produced the lowest rank correlation with slope out of all the roughness measures tested. Lastly, the simulation shows that some existing roughness measures from the literature that are supposed to be independent of slope can actually exhibit a strong inverse relationship with the slope in some cases. 相似文献