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1.
《地理与地理信息科学》2016,(4)
为评价ICESat-GLAS数据在青藏高原地区冰川表面高程变化中的不确定性,采用GLA01产品和GLA14产品,基于SRTM DEM数据所派生的冰川区和非冰川区表面坡度、粗糙度数据,利用多元线性回归关系模型分析了表面粗糙度、坡度对GLAS光斑脚点高程的不确定误差。结果表明:当GLAS光斑脚点坡度小于10°时,GLAS光斑脚点高程偏差为0.1m,且高程偏差随着坡度的增加而增大。在受坡度和粗糙度影响复杂地形下,GLAS光斑的回波展宽较大,不确定性偏差为0.3m。此外,冰川区GLAS光斑脚点高程误差可通过高斯滤波进行展宽偏差校正,但当冰川表面坡度大于45°时,相应的GLAS光斑脚点高程在冰川表面高程变化估算中不可用。在后续的研究中,需考虑冰川运动、GLAS回波在冰雪表面渗透对冰川DEM高程精度以及GLAS光斑脚点水平位移的高程偏差影响。 相似文献
2.
基于数字高程模型(DEM)计算得到的坡度、坡向等地形属性是滑坡危险性评价模型的重要输入数据, DEM误差会导致地形属性计算结果不确定性, 进而影响滑坡危险性评价模型的结果。本文选择基于专家知识的滑坡危险性评价模型和逻辑斯第回归模型, 采用蒙特卡洛模拟方法, 研究DEM误差所导致的滑坡危险性评价模型结果不确定性。研究区位于长江中上游的重庆开县, 采用5 m分辨率的DEM, 以序贯高斯模拟方法模拟了不同大小(误差标准差为1 m、7.5 m、15 m)和空间自相关性(变程为0 m、30 m、60 m、120 m)的12 类DEM误差场参与滑坡危险性评价。每次模拟包括100 个实现, 通过对每次模拟分别计算滑坡危险性评价结果的标准差图层和分类一致性百分比图层, 用以评价结果不确定性。评价结果表明, 在不同的DEM精度下, 两个滑坡危险性评价模型所得结果的总体不确定性随空间自相关程度的变化趋势并不相同。当DEM空间自相关性程度不同时, 基于专家知识的滑坡危险性评价模型的评价结果总体不确定随着DEM误差增加而呈现不同的变化趋势, 而逻辑斯第回归模型的评价结果总体不确定性随着DEM误差大小增加而单调增加。从评价结果总体不确定性角度而言, 总体上逻辑斯第回归模型比基于专家知识的滑坡危险性评价模型更加依赖于DEM数据质量。 相似文献
3.
基于DEM的数字流域特征提取研究进展 总被引：9，自引：0，他引：9
数字高程模型(DEM)是地表形态高程属性的数字化表达,利用流域DEM数据构建数字水系模型并提取流域水文特征,是分布式水文过程模拟的重要基础。DEM中闭合洼地和平坦区域的处理、流向的确定以及DEM分辨率的大小都直接影响着流域水系特征提取的质量与效率。针对当前基于DEM提取河网与流域特征的诸多问题,阐述了DEM数据提取流域水系特征的原理,回顾了数字水系模型与流域特征提取方法,评述了洼地和平地的处理方法及水流方向的确定方法的研究进展,介绍了当前基于不同DEM数据类型的提取方法研究,探讨了DEM尺度和分辨率对提取流域特征的影响,总结了平缓区域数字水系和河网提取的研究进展。 相似文献
4.
基于DEM的复杂地形流域特征提取 总被引：21，自引：2，他引：19
利用流域数字高程模型(DEM)构建数字水系模型并提取流域水系特征是分布式水文过程模拟的重要前提。提出了面向分布式水文过程模拟和流域特征提取的数字水系模型,并针对现有方法对复杂地形DEM中含有的平地、洼地及其嵌套情形的处理不足,提出了栅格水流分类、填洼分类与归并及有效填平处理、河谷平地的出流代价法构建栅格流向和流序等新的处理方法,并在开发的软件系统得到实现。使用该方法创建的黄土岭流域数字水系模型和提取的水系等流域特征结果表明:本文方法可有效应对复杂地形流域的处理,提取的流域水系特征与实际自然水系比较吻合,能够有效地消除现有方法在地形平坦区域容易产生的平行河道、奇异河道、河道变形等不足。 相似文献
5.
《地理与地理信息科学》2017,(4)
基于数字高程模型(Digital Elevation Models)进行河网提取是数字地形分析的重要研究内容和水文分析的关键步骤,而流向算法是其中最重要的部分。然而,传统的流向算法在平坦地形区域容易形成平行河网。为解决平行河网问题,该文提出了一种结合Priority-Flood算法漫水思想和改进D8算法的流向算法。借助Priority-Flood算法的漫水思想,可以保证流向符合宏观地形特征;同时将地形划分为上坡、平地和下坡3种类型,辅以PriorityFlood算法可以实现在不填洼的基础上计算流向,而且针对不同地形,采用相应的改进D8流向算法,从而保证流向符合微观地形特征。通过这两种算法的结合,可以直接使用原始DEM提取河网,消除了填洼过程,提高了流向计算效率,同时消除了填洼造成的大量平地,有效地解决了平地区域平行河网问题。最后,选取全球不同区域SRTM数据对JD算法与新算法进行对比实验,结果表明,新算法能够有效地改善平行河网问题。 相似文献
6.
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 总被引：4，自引：1，他引：3
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。 相似文献
7.
顾及局部微地形特征的DEM洼地处理算法 总被引：1，自引：0，他引：1
《地理与地理信息科学》2017,(5)
基于数字高程模型(DEM)的洼地处理过程是分布式水文建模的基础步骤,但也是极其耗时的环节。随着DEM数据量的不断提高,洼地处理的效率提升成为解决当前分布式水文分析的重要突破口。该文在对局部微地形特征剖析的基础上,提出了局部微地形漫水算法(MFF算法),该方法分析了洼地处理过程中的8种局部微地形模式,并提出了两种洼地处理过程中的冗余点判别方法。通过对微地形中冗余点、洼地、平地的优化处理,实现了算法效率的有效提升。最后,以70个不同数据量的DEM为实验数据,分析了MFF算法的正确性与计算效率。实验结果表明:MFF算法在保证运算正确性的基础上,相比WL算法,执行效率平均提高40.13%,最大提高57.21%,可望为DEM高效水文分析提供新的方法。 相似文献
8.
《地理与地理信息科学》2007,23(6):113-114
第1期基于地层时序与属性语义的相邻钻孔地层连接与推理徐磊,吴立新,车德福(1)……………………………………基于GPU加速的高分辨率实体体素化研究吕广宪,潘懋,王占刚,等(5)…………………………………………基于P2P架构的位置服务……………赵晓晖,方裕(10)基于尺度转折点的空间分析方法研究柳锦宝,杨华,张永福(15)……………………………………………………平面影像到QTM像元的转换算法及精度分析孙文彬,赵学胜(20)……………………………………………………DEM不确定性影响评价中的填洼分析王培法,都金康,冯学智(24)…………………… 相似文献
9.
《地理与地理信息科学》2015,(4)
为探究DEM不确定性对地形简化的作用规律,对不同简化方法的抗差性能进行研究。利用蒙特卡洛方法模拟生成一系列具有不确定性特征的模拟DEM;基于不同方法对初始DEM与带有误差的DEM进行地形简化;分别从高程变化程度、骨架吻合程度及地形等高线差异三部分对简化表面间的地形差异进行对比分析,对不同方法的抗差性能进行评估。研究表明:当地形简化在小尺度上演变时,基于特征点的简化模型能够一定程度地抑制初始地形误差的扰动,当简化的演变尺度较大时,特征点方法对误差十分敏感,此时,顾及地形全局特征的骨架约束法能够更加稳定地抑制DEM不确定性对简化的影响。 相似文献
10.
不同石漠化程度岩溶峰丛洼地系统景观格局的比较 总被引：16，自引：2，他引：16
利用花江岩溶峡谷区南坡不同石漠化程度的5个独立的岩溶峰丛洼地系统景观要素的实测数据,分析了多样性、优势度、破碎度、分离度等景观格局指标的变化规律及其所指示的生态学意义。结果表明,这些指标在不同峰丛洼地系统都能较好地评价石漠化过程中景观格局的动态变化规律,对分析石漠化土地的发展趋势具有较好的指示意义。但多样性指数、优势度指数、均匀度指数也与各峰丛洼地系统的景观基质有关,在不同石漠化程度的峰丛洼地系统中,反映的景观生态意义是不一样的。景观格局分析不仅强调面积,而且还考虑所研究石漠化土地的空间分布特征(格局)、景观组成特点与石漠化过程的关系和对石漠化的影响,在石漠化程度判定和石漠化指标的研究中景观格局是一个不可忽视的问题。 相似文献
11.
A study on DEM-derived primary topographic attributes for hydrologic applications: Sensitivity to elevation data resolution 总被引：1，自引：0，他引：1
Primary topographic attributes play a critical role in determining watershed hydrologic characteristics for water resources modeling with raster-based digital elevation models (DEM). The effects of DEM resolution on a set of important topographic derivatives are examined in this study, including slope, upslope contributing area, flow length and watershed area. The focus of the study is on how sensitive each of the attributes is to the resolution uncertainty by considering the effects of overall terrain gradient and bias from resampling. Two case study watersheds of different gradient patterns are used with their 10 m USGS DEMs. A series of DEMs up to 200 m grid size are produced from the base DEMs using three commonly used resampling methods. All the terrain variables tested vary with the grid size change. It is found that slope angles decrease and contributing area values increase constantly as DEMs are aggregated progressively to coarser resolutions. No systematic trend is observed for corresponding changes of flow path and watershed area. The analysis also suggests that gradient profile of the watershed presents an important factor for the examined sensitivities to DEM resolution. 相似文献
12.
Cheng-Zhi Qin Li-Li Bao Rong-Xun Wang Xue-Mei Hu 《International journal of geographical information science》2013,27(7):1364-1380
Terrain attributes such as slope gradient and slope shape, computed from a gridded digital elevation model (DEM), are important input data for landslide susceptibility mapping. Errors in DEM can cause uncertainty in terrain attributes and thus influence landslide susceptibility mapping. Monte Carlo simulations have been used in this article to compare uncertainties due to DEM error in two representative landslide susceptibility mapping approaches: a recently developed expert knowledge and fuzzy logic-based approach to landslide susceptibility mapping (efLandslides), and a logistic regression approach that is representative of multivariate statistical approaches to landslide susceptibility mapping. The study area is located in the middle and upper reaches of the Yangtze River, China, and includes two adjacent areas with similar environmental conditions – one for efLandslides model development (approximately 250 km2) and the other for model extrapolation (approximately 4600 km2). Sequential Gaussian simulation was used to simulate DEM error fields at 25-m resolution with different magnitudes and spatial autocorrelation levels. Nine sets of simulations were generated. Each set included 100 realizations derived from a DEM error field specified by possible combinations of three standard deviation values (1, 7.5, and 15 m) for error magnitude and three range values (0, 60, and 120 m) for spatial autocorrelation. The overall uncertainties of both efLandslides and the logistic regression approach attributable to each model-simulated DEM error were evaluated based on a map of standard deviations of landslide susceptibility realizations. The uncertainty assessment showed that the overall uncertainty in efLandslides was less sensitive to DEM error than that in the logistic regression approach and that the overall uncertainties in both efLandslides and the logistic regression approach for the model-extrapolation area were generally lower than in the model-development area used in this study. Boxplots were produced by associating an independent validation set of 205 observed landslides in the model-extrapolation area with the resulting landslide susceptibility realizations. These boxplots showed that for all simulations, efLandslides produced more reasonable results than logistic regression. 相似文献
13.
基于地形特征的流域水文相似性 总被引：20，自引：3，他引：17
流域地形控制着地表径流的路径和累积水量的空间分布。地形指数ln(a/tanβ)反映了径流在流域中任一点的累积趋势以及重力使径流顺坡移动的趋势,流域地形可以用地形指数的空间分布来表示。地形指数可用作水文相似性指数,即具有相同地形指数的点对降雨具有相同的水文响应。TOPMODEL利用地形指数频率分布计算流域径流过程,可以认为:具有相同地形指数频率分布的流域具有水文相似性。分析认为长江流域上游的沿渡河流域与香溪河流域具有水文相似性,利用香溪河流域率定的模型参数计算的沿渡河流域径流过程,与实测过程拟合较好 相似文献
14.
DEM流径算法的相似性分析 总被引：4，自引：0，他引：4
流径算法是分布式水文模型、土壤侵蚀模拟等研究中的关键技术环节,决定着汇水面积、地形指数等许多重要的地形、水文参数的计算。本文以黄土高原两个典型样区的不同分辨率DEM为研究对象,对常用的五种流径算法(D8、Rho8、Dinf、MFD和DEMON)通过相对差系数、累积频率图、XY散点分布图等进行了定量的对比分析。结果表明:算法的差异主要集中在坡面区域,汇流区域各类算法的差别较小;算法差异在不同DEM尺度下都有所体现,但高分辨率下的差异会更明显;在地形复杂区域,多流向算法要优于单流向算法。研究也进一步指出汇水面积、地形指数等水文参数对流径算法具有强烈的依赖性。 相似文献
15.
基于DEM的地形单元多样性指数及其算法 总被引：4，自引：0，他引：4
在阐述地形信息表达研究进展的基础上,提出基于DEM地形单元多样性指数的概念和算法。地形单元多样性指数综合了高程、坡度、坡位、坡向、汇流量和水域信息等要素。其算法集成地形位置指数和地形湿度指数算法,采用图层叠加分析,设定分类、分级指标,进行重分类组合,划分地形单元类型,利用窗口分析法计算地形单元多样性指数。以四川省为试验区,利用精度为100 m的DEM数据和水域分布数据进行模拟计算,地形单元划分为13种典型类型,统计窗口半径设为900 m,计算出的多样性指数值小于0.5的区域仅占总面积的11%,大于0.75的区域达57%,符合实验区地形特征,并对算法进行了可行性分析和验证。结果表明,该算法提取的地形单元多样性指数可以有效反映地表形态的多样性特征及其变化。该研究结果为进一步探讨基于DEM地表形态信息的概念体系,以及从微观到宏观的地形信息空间分析研究创造了条件。 相似文献
16.
Topographic thresholds in gully development on the hillslopes of communal areas in Ngqushwa Local Municipality, Eastern Cape, South Africa 总被引：6，自引：0，他引：6
The relationships between the spatial distribution of gully erosion and topographic thresholds in the form of slope angle, position and configuration, as well as land use change in the form of abandoned lands were examined in several affected catchments of the Eastern Cape Province, South Africa. Land use and permanent gullies were mapped, digitized from orthophoto maps in Arc/info 3.5.2 GIS and converted to shapefiles using ArcView 3.2 GIS. Relationships between the mapped phenomena and topographic variables were sought using a Digital Elevation Model (DEM) in Idrisi Kilimanjaro GIS. A comparison between areas with a high potential for gullying and actual gully erosion was made using the Stream Power Index (SPI) as a surrogate for critical flow shear stress. Field surveys were also conducted to assess the present condition of the gullied sites as well as to validate DEM derivations.Seventy five percent of the gullied area was noted to lie on abandoned lands. A predominance of gullying in concave bottom lands was also identified. The SPI values highlighted a distinct preferential topographic zone for gully location. A conceptual model depicting the interaction between land use and topographic parameters to induce gully erosion was developed. This should assist local authorities to develop a policy regarding management of abandoned lands. 相似文献
17.
基于矩匹配算法的山区影像地形辐射校正方法研究 总被引：10，自引：0，他引：10
针对山区遥感影像地形辐射校正问题,应用现有模型(如C校正)进行地形辐射校正很难达到理想效果。引入矩匹配算法,利用DEM数据计算坡度、坡向等地形信息,以特定坡度和坡向数据为参考依据,对影像进行地形辐射校正。通过北京房山区SPOT5影像进行试验,表明该方法能在很大程度上消除地形阴影,更好地反映阴影区域的细节信息,同时光谱特性保真程度较好,原模糊的影像区域通过处理基本上达到有效识别地物的要求。 相似文献
18.
为纠正太阳同步卫星所获取的山地地形遥感图像中存在的反立体现象,以四川省广元市某区的遥感图像为例,尝试一种基于DEM和IHS变换的遥感图像反立体纠正方法。该方法用DEM制作的地形阴影图替换IHS变换得到的亮度(I)分量后进行IHS反变换,能有效纠正遥感图像上的反立体现象,并与原图像色彩基本保持一致。 相似文献
19.
Delineation of facies in the subsurface and quantification of uncertainty in their boundaries are significant steps in mineral resource evaluation and reservoir modeling, which impact downstream analyses of a mining or petroleum project. This paper investigates the ability of nonparametric geostatistical simulation algorithms (sequential indicator, single normal equation and filter-based simulation) to construct realizations that reproduce some expected statistical and spatial features, namely facies proportions, boundary regularity, contact relationships and spatial correlation structure, as well as the expected fluctuations of these features across the realizations. The investigation is held through a synthetic case study and a real case study, in which a pluri-Gaussian model is considered as the reference for comparing the simulation results. Sequential indicator simulation and single normal equation simulation based on over-restricted neighborhood implementations yield the poorest results, followed by filter-based simulation, whereas single normal equation simulation with a large neighborhood implementation provides results that are closest to the reference pluri-Gaussian model. However, some biases and inaccurate fluctuations in the realization statistics (facies proportions, indicator direct and cross-variograms) still arise, which can be explained by the use of a single finite-size training image to construct the realizations.
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