不同分辨率DEM提取地面坡度的不确定性模拟:以在黄土高原的试验为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

汤国安  赵牡丹  李天文  Liu Yongmei  ZHANG Ting 《地理学报(英文版)》2003,13(4)

Slope is one of the crucial terrain variables in spatial analysis and land use planning,especially in the Loess Plateau area of China which is suffering from serious soil erosion. DEM based slope extracting method has been widely accepted and applied in practice. However slope accuracy derived from this method usually does not match with its popularity. A quantitative simulation to slope data uncertainty is important not only theoretically but also necessarily to applications. This paper focuses on how resolution and terrain complexity impact on the accuracy of mean slope extracted from DEMs of different resolutions in the Loess Plateau of China. Six typical geomorphologic areas are selected as test areas, representing different terrain types from smooth to rough. Their DEMs are produced from digitizing contours of 1:10,000 scale topographic maps. Field survey results show that 5 m should be the most suitable grid size for representing slope in the Loess Plateau area. Comparative and math-simulation methodology was employed for data processing and analysis. A linear correlativity between mean slope and DEM resolution was found at all test areas,but their regression coefficients related closely with the terrain complexity of the test areas. If taking stream channel density to represent terrain complexity, mean slope error could be regressed against DEM resolution (X) and stream channel density (S) at 8 resolution levels and expressed as (0.0015S2+0.031S-0.0325)X-0.0045S2-0.155S+0.1625, with a R2 value of over 0.98. Practical tests also show an effective result of this model in applications. The new development methodology applied in this study should be helpful to similar researches in spatial data uncertainty investigation.  相似文献   

基于神经网络的地面坡度与其他地形定量因子关联性分析--以黄土高原丘陵沟壑区实验为例   总被引：2，自引：0，他引：2  

张婷  汤国安  王峥  陈莉  王春 《山地学报》2004,22(4):415-420

不同的地形因子从不同侧面反映地面的起伏特征或空间变异，各因子之间所存在的相互关联、相互制约、相互影响的程度与特征，在很大程度上揭示了地形发育与空间变异的内在本质，因而是地形学研究的重要内容。他以黄土高原丘陵沟壑区的16个样本地区为实验样区，以高分辨率、高精度的1：1万比例尺DEM为基准数据，应用BP神经网络模型，探讨地面坡度与其他地形因子之间的关联性特征。实验结果表明，利用神经网络分析方法可以有效评价地形因子对地面平均坡度的关联性。该研究方法为进行地貌多定量指标的的选择和多因子之间关联性的量化提供了一种新的方法。  相似文献   

基于DLG水系的DEM修正方法研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

祝士杰  汤国安  贾旖旎 《现代测绘》2009,32(6):3-4,16

在利用ArcGIS等地形分析软件对DEM数据进行径流网络的自动提取时,由于水流方向算法的局限,在地势较平缓区域往往会出现平行河现象,造成平缓地区水系的误差.本文提出一种通过对原始DEM栅格数据进行河网特征嵌入与高程修正来实现对水系误差快速修正的方法.  相似文献   

基于DEM的黄土高原丘陵沟壑区沟谷网络节点研究   总被引：8，自引：2，他引：6  

李军锋  李天文  陈正江  刘学军  汤国安 《干旱区地理》2005,28(3):386-391

选择黄土高原3个典型地貌类型区为试验样区,基于数字高程模型(DEM)沟谷网络与沟谷网络节点自动提取技术,得到了各样区沟谷网络节点,并从地貌形态学、沟谷成因学以及水文学原理出发,对不同级别沟谷网络节点水流累积属性进行了深入分析,结合数理统计方法获得了：(1)同一沟谷系统不同分辨率沟谷网络节点水流累积量均值分级统计规律;(2)不同地貌类型样区相同分辨率沟谷网络节点水流累积量均值分级统计规律。该结论能够有效解释黄土高原丘陵沟壑区各级沟谷系统的形成机理及其空间分异规律,同时能够合理地说明沟谷系统发育与地表侵蚀、切割强度之间的相互关系。  相似文献   

基于DEM的黄土地貌类型提取与制图——以黄土高原丘陵沟壑实验样区为例   总被引：14，自引：3，他引：11  

朱红春张友顺  汤国安袁勘省李晓印  易红伟 《地球信息科学学报》2003,5(4):110-113

以陕北绥德县刘家沟流域为实验样区 ,从地貌成因、形态和土地利用角度出发 ,分析了黄土高原丘陵沟壑区 3种典型地貌类型的区域特征 ;以不同地貌类型的区域特征为基础 ,在地理信息系统平台软件 Arc View的支持下 ,利用数字高程模型 (DEM)自动提取黄土丘陵区 3种基本地貌类型的方法和技术。研究分析结果证明 :利用 DEM自动提取地貌类型是一种快速、高效的技术方法 ,对指导退耕还林、防治水土流失和进行土地利用动态监测都具有重要意义。  相似文献   

黄土高原遥感分类应用研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘咏梅  汤国安  李天文  Yang Qinke 《地理学报(英文版)》2003,13(4):395-399

Due to complex terrain of the Loess Plateau, the classification accuracy is unsatisfactory when a single supervised classification is used in the remote sensing investigation of the sloping field. Taking the loess hill and gully area of northern Shaanxi Province as a test area, a research was conducted to extract sloping field and other land use categories by applying an integrated classification. Based on an integration of supervised classification and unsupervised classification, sampling method is remarkably improved. The results show that the classification accuracy is satisfactory by the method and is of critical significance in obtaining up-to-date information of the sloping field, which should be helpful in the state key project of converting fiumland to forest and grassland on slope land in this area. This research sought to improve the appfication accuracy of image classification in complex terrain areas.  相似文献   

DEM结构特征对坡度坡向的影响分析   总被引：12，自引：0，他引：12  

刘学军  龚健雅  周启鸣  汤国安 《地理与地理信息科学》2004,20(6):1-5,39

数字高程模型已严格定义为按规则格网阵列记录的地形高程数据,其固有的结构特征(如格网分辨率、格网方向、高程数据准确度等)直接影响DEM对地形表达和坡度、坡向的计算精度。该文通过理论和数据独立的DEM实验分析方法,研究了DEM结构特征对坡度、坡向的影响,得出如下结论:1)高分辨率的DEM并不一定能给出高精度的坡度、坡向计算结果;2)可通过g=bm/ms×180/π×cos2S来选择合适的DEM分辨率;3)三阶不带权差分算法的坡度、坡向计算结果对DEM方向有较强的依赖性。  相似文献   

坡谱提取与应用的基本地域条件   总被引：4，自引：0，他引：4  

王春  汤国安  李发源  杨昕  葛珊珊 《地理科学》2007,27(4):587-592

阐述坡谱提取原理,借鉴地理空间数据不确定性处理中的"ε-带"模型概念,构建坡谱稳定的判定模型,最后以陕北黄土高原和秦岭山区的典型地貌类型区为实验区,以1:10000 DEM为信息源,分析研究不同地貌类型区坡谱的变异特征,揭示坡谱提取与应用的基本条件:地貌形态的相似性与渐变性、研究尺度的合理性以及地貌类型的完整性。该研究为坡谱的进一步深入研究与应用奠定良好的理论基础,也为地理学研究中如何确定基本地域单元等重要的理论问题提供了借鉴思路。  相似文献   

基于DEM的沟谷特征点提取与分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

谢轶群  朱红春  汤国安  曾瑞安 《地球信息科学学报》2013,15(1):61-67

沟谷特征点是反映沟谷地貌空间形态分布的重要点位,也是研究沟谷地貌演化过程与机理的关键要素。因此,对不同沟谷特征点的有效提取,是沟谷形态研究的重要基础。本文采用DEM及其在水文分析中的多种衍生数据,通过流向追踪、邻域特征判断等一系列方法,实现对径流节点、径流源点、汇流源点、潜在裂点与流域出口点的快速、准确提取。同时,对沟谷特征点进行有效分级,本文基于Strahler河流分级法建立了相应的分类标准,对沟谷特征点进行了自动分类。通过使用陕西省宜君典型样区5m分辨率的DEM数据进行实验,发现新算法计算效率高,结果准确,对潜在裂点也进行了有效探测,验证了算法的有效性。最后,对特征点提取的数据影响进行了详细分析。  相似文献   

AMMI模型的DEM内插方法不确定性研究     

赵明伟  汤国安  田剑 《地球信息科学学报》2012,14(1):62-66

 内插模型的精度评价问题一直是DEM内插研究中的热点问题。以往较多的研究关注插值模型本身的精度评价,却忽略了插值模型与应用环境之间的交互作用,例如,普通克里金方法作DEM内插一般精度较差,但是当插值区域平坦时,该方法的插值精度却很高,这表明该方法对平坦地形的插值问题具有较好的适应性。为了分析不同插值模型在不同地形环境下的适用性,本文选取陕北黄土高原地区不同地貌类型的实验样区,应用AMMI模型对不同内插模型的精度,以及对不同地貌类型的适用性进行评价,该模型最大的特点是很好地结合了方差分析与回归分析的特点,特别适合于不同影响因素之间交互作用的分析。实验结果表明,AMMI模型可以有效地分析内插方法与地貌环境对内插精度的交互作用,不同的内插方法对不同的地貌类型区的适用性存在差异。以本文的研究为例,在陕北黄土高原地区最稳定的DEM内插方法是样条函数法,而反距离加权法与Top to Raster方法精度会更高。最后,通过对环境指数与若干地形因子的相关性分析,表明地貌类型区的坡度可以粗略地代表第一环境指数。  相似文献