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DEM栅格单元异质性对多尺度地形分析的影响

韩羽  
【摘要】: 数字高程模型(DEM)是对地表形态的近似描述,它以离散数据的形式描述了一定区域内地貌形态的空间分布,数字地形分析(DTA)是指在数字高程模型的基础上所进行的地形分析。随着计算机的大量应用以及数字技术的普及,基于数字高程模型的数字地形分析已经成为获取地表形态参数的主要手段之一,其成果在水文、土壤、环境等诸多领域得到了广泛的应用。在进行数字地形分析时,普遍认为栅格单元内部是均质的,认为其所代表区域的真实地表形态是没有变化的。但是实际上栅格单元所代表的地表相应区域内的地形具有一定的复杂性和变异性,忽视这些地形变化可能会使得地形分析的结果与实际情况不符,进而影响分析结果在实际工作中的应用,甚至造成经济、时间等方面的损失。 因此,本文以DEM栅格单元异质性及其对地形分析的影响作为研究对象,以黄土高原部分典型地貌类型区域为例,进行了DEM栅格单元异质性的描述,并分析了DEM栅格单元异质性对地形分析的影响规律。本文以地理信息系统、数字地形分析、景观生态学等学科的原理为理论基础,采用6种不同的方法对DEM栅格单元异质性进行了量化;同时分别在不考虑栅格单元异质性和考虑栅格单元异质性的条件下进行了坡度提取、曲率提取、地表粗糙度提取、沟谷提取等地形分析操作,利用对比分析、数理统计的方法,系统的研究了DEM栅格单元地形异质性对地形分析的影响规律。 从研究的结果来看,DEM栅格单元异质性会对地形分析造成一定的影响,使得分析结果与实际情况之间存在一定的偏差,地形越复杂,这种偏差就越大。所以,在使用DEM数据进行地形分析时,应当充分考虑DEM栅格单元异质性对分析结果的影响。本文为在数字地形分析中是否应考虑DEM栅格单元异质性的影响提供了借鉴,文中提取出的DEM栅格单元异质性指数可以用来描述栅格单元的异质性大小,其对提高地形分析精度也具有一定的意义。


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