贵州省黔南州森林景观与地形因子关系研究

根据贵州省黔南州森林资源调查数据资料,并从DEM中提取海拔、坡度、坡向及地表粗糙度4个地形因子,研究地形因子对黔南州森林景观的影响.研究结果表明,黔南州6种森林景观在海拔上的分布比例呈现中间高两边低的特点,集中分布于海拔400～1 200 m;森林景观随坡度的分布变化呈现不均匀分布,以斜坡为最高点,曲线变化趋势接近于正...     

基于ArcGIS宏观地形因子的望谟河流域地质灾害与地貌特征分析

以贵州省望谟县望谟河流域为研究区,通过ArcGIS平台成功提取包括海拔高程、地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度在内的4个宏观地形因子,对地质灾害点在各地形因子上的分布状况进行分析。结果表明,在宏观地形因子上,望谟河流域地质灾害主要集中分布于海拔1 245~1 345 m区域;灾害主要集中在地形起伏度70 m以上地区,在≥200~500 m区间较为集中;在地表切割深度为≥75~150 m区域内分布最多,地质灾害规模在地表切割深度150~200 m区域最大;在地面粗糙度≥1~1.02和≥1.2~1.4区间内发生地质灾害可能性较大。     

DEM内插方法对地形因子影响的研究

随着数字化高程模型(DEM)的运用越来越广泛,关于DEM的研究也越来越多。以凉水国家级自然保护区的地形数据作为源数据,通过不同的内插方法得到DEM数据,再对DEM数据提取地形因子坡度和坡向,对比分析不同的DEM内插方法对地形因子的影响。结果表明:在坡度小于24°时,不同的DEM内插方法对坡度具有显著的影响;而大于24°时不同的DEM内插方法不会对坡度产生显著影响。     

松花坝流域不同坡度及坡向土壤侵蚀的特征研究

以卫星遥感数据为基础提取了松花坝流域土壤侵蚀程度分级信息,以DEM地形数据为基础提取了研究区内的坡度、坡向等地形信息,从区域的角度定量分析了土壤侵蚀与地形因子之间的相互关系。研究表明,土壤侵蚀与地形因子存在非线性关系,松花坝流域土壤侵蚀主要集中在坡度5°～25°的坡地,且侵蚀面积随着坡度的增加呈递增趋势;当坡度超过25°时,侵蚀面积随坡度的上升而下降。在坡向因子变化条件下,土壤侵蚀指数平地土壤最大,阳坡半阳坡大于阴坡及半阴坡,其中在平地区域开发建设项目会对土壤侵蚀指数产生一定影响。     

基于TanDEM-X相干系数的森林高度估测方法

【目的】采用TanDEM-X单极化InSAR数据,研究基于相干系数的SINC模型森林高度估测方法,并分析5 m高分辨率的LiDAR DEM和30 m中等分辨率的SRTM DEM对模型估测精度和稳定性的影响。【方法】首先对观测的相干性进行非体散射失相干校正得到体散射失相干γVol,然后基于SINC模型将γVol的相干系数作为输入估测森林高度。以LiDAR提取的森林高度为验证数据,均匀选取150个检验样本,分别在15 m×15 m、30 m×30 m、50 m×50 m和100 m×100 m大小的样本尺度上进行精度评价,并与DSM-DEM差分法进行对比,分析2种方法的精度和适用性。【结果】5 m和30 m分辨率的参考DEM对SINC模型森林高度估测结果影响较小,随样本尺度增大其影响可逐渐忽略,当样本大小为100 m×100 m时,LiDAR DEM和SRTM DEM估测结果的R~2分别为0.54、0.51,RMSE分别为2.38、2.51 m,精度分别为77.19%、75.99%;相比SINC模型法,DSM-DEM差分法在各样本尺度上的表现更好,但森林高度估测结果存在明显低估现象,必须采用森林高度实测数据进行校正,当样本大小为100 m×100 m时,R2为0.79,校正前后的RMSE分别为2.57、1.63 m,精度分别为75.44%、84.41%。【结论】基于相干系数的SINC模型法估测森林高度,以30 m空间分辨率的SRTM DEM进行地形补偿和地理编码,可以取得较好结果;虽然该方法的精度相比DSM-DEM差分法略有下降,但既不需要实测森林高度数据进行标定,也不需要输入高分辨率的DEM,具有大范围森林高度制图的潜力和更大的实际应用价值。     

基于DEM的成都市基本地貌形态研究

以成都市30 m×30 m分辨率的ASTERGDEMV2版DEM为数据源,基于ARCGIS10.2构建邻域分析法的地形起伏度批量提取模型,提取不同大小矩形邻域窗口的地形起伏度,运用均值变点分析法确定最佳计算单元,在此基础上,将最佳计算单元的地形起伏度与海拔分级图进行空间联合,得到成都市的基本地貌形态类型图。结果表明:成都市地形起伏度提取的最佳计算单元为14×14网格大小(176 400 m2),中起伏度及以下地形占98.54%。全市基本地貌形态类型有20种,其中主要类型5种,面积占96.52%。从空间分布格局来看,西北部的龙门山脉地形起伏变化多样,集中分布了13种类型;低海拔丘陵类型主要集中在龙泉山脉及龙门山脉与成都平原接合部区域,在中部及东部呈零星分布。低海拔平原和低海拔台地两种主要类型主要分布在龙泉山脉与龙门山脉之间及龙泉山脉的西南部。     

DEM在低山丘陵区综合治理中的应用

随着低山丘陵区水土流失日益严重,基于多角度、新方法的综合治理迫在眉睫。DEM模型能准确快速地反映区域的地形地貌特征,在低丘的治理中有着多层次的应用。笔者提出了应用DEM模型进行低山丘陵区气温和降水的空间模拟方法,划分区域作物优生区、适宜区的操作流程以及土地利用分区的确定,并把理论应用到小流域的具体实践中,数字化地形图建立样区的DEM模型,根据DEM数据监测样区内各种土地利用类型的坡度等级分布,提取坡度>25°的耕地,为小流域进一步的退耕还林做数据支持。实验结果表明:应用DEM模型能形象地表达区域的地形因子及流域特征,在低山丘陵区的综合治理中有广泛的应用前景。     

运用ArcGis进行小班坡度计算的思考

以福建省松溪县渭田镇吴村村为例,探讨运用ArcGis软件的空间分析功能,将矢量地形图转换成数字高程模型(DEM),再以DEM为基础获得林业区划小班的平均坡度并与林业小班数据库相关联的方法与步骤,同时分析了具体应用过程中矢量地形图的提取方法以及地形转栅格中DEM分辨率对坡度计算精度的影响。     

伊犁吐尔根农场沟不同地形对新疆野杏分布特征的影响

采用2019年WorldView-3卫星遥感影像与SRTM数字高程模型（DEM）数据,通过遥感面向对象提取、地理信息系统数字地形分析等,研究新疆伊犁吐尔根农场沟流域新疆野杏（Prunus armeniaca）的生长分布特征。结果表明,新疆野杏主要分布于吐尔根农场沟流域上游海拔1 000~1 900 m的山地坡面,分布面积2.57 km²,覆盖率为2.58%;新疆野杏垂直地带性空间分布特征明显,其分布面积、覆盖率均随海拔升高呈先增大后减小趋势,在海拔1 300~1 400 m出现最大值;新疆野杏分布面积西风迎风阳坡大于背风阴坡、15°~35°坡大于其他更缓和更陡坡,覆盖率西风迎风阴坡高于背风阳坡、陡坡高于缓坡;随海拔升高,同一海拔内不同坡向、坡度上新疆野杏覆盖率的差异均呈先减小后增大趋势,海拔1 300 m附近各坡向、各坡度间新疆野杏分布差异最小,相对最适宜其生存。     

运用ArcGis进行小班坡度计算的思考

文章以福建省松溪县渭田镇吴村村为例,探讨运用ArcGis软件的空间分析功能,将矢量地形图转换成数字高程模型(DEM),再以DEM为基础获得林业区划小班的平均坡度并与林业小班数据库相关联的方法与步骤,同时重点分析了具体应用过程中矢量地形图的提取方法以及地形转栅格中DEM分辨率对坡度计算精度的影响。     

城市广场不同空间尺度下空气温湿度与环境因子的相关性

探究空气温湿度与环境影响因子间的空间尺度相关关系,界定关键影响尺度范围,可为合理规划城市公共开敞活动空间建成环境提供科学的理论依据。选择武汉市8块城市广场下垫面作为研究对象,分析夏季空气温湿度值、广场-行道树温湿度差值、日较差值与测试点周边25～3 000 m缓冲区内地表温度、硬质下垫面面积、绿地面积、归一化植被指数、交通道路长度和人口密度变量间的相关关系。结果表明:1)气温与测试点周边50 m缓冲区地表温度变量相关性最显著;相对湿度与测试点周边100 m缓冲区内绿地面积变量和硬质下垫面面积变量、250 m缓冲区NDVI变量、500 m缓冲区地表温度变量相关性最显著。2)广场-行道树温度、相对湿度差值分别与测试点周边2 000 m、3 000 m缓冲区内绿地面积变量最显著相关。3)温度、相对湿度日较差分别与测试点周边500 m、1 000 m缓冲区内交通道路长度变量最显著相关。由此可见,夏季城市广场空气温湿度与周边环境因子存在明显的尺度效应,增加广场建成环境周边绿地面积、减少硬质下垫面面积、提高NDVI、减少交通道路长度可有效改善城市开敞空间的温湿效应。     

林分和地形因子对崇礼冬奥核心区森林地表可燃物载量的影响

【目的】建立林分因子和地形因子与森林地表可燃物载量之间的回归关系,对崇礼冬奥核心区华北落叶松林和白桦林森林地表可燃物载量进行估计,为研究区森林防火和可燃物管理提供科学依据。【方法】2021年在研究区设置63块华北落叶松林和白桦林实测样地,调查森林地表可燃物载量(灌木、草本、枯枝落叶和腐殖质的鲜质量和干质量)、林分因子(胸径、树高、冠幅等)和地形因子(坡度、海拔、土层厚度)。对森林地表可燃物数据进行处理、分析,以林分因子和地形因子为自变量、以森林地表可燃物总载量为因变量进行相关性分析,利用逐步筛选法,选择合适的模型形式。对因子进行逐步回归,筛选相关性强的因子,最终选用年龄、林分密度、植被盖度和海拔估算华北落叶松林森林地表可燃物总载量,选用林分密度、坡度和海拔估算白桦林森林地表可燃物总载量。并对崇礼冬奥核心区林地小班的森林地表可燃物载量进行预测。【结果】华北落叶松林森林地表可燃物总载量高于白桦林且差异显著(P<0.05)。相关性分析表明,林分因子的平均树高、平均胸径和郁闭度与森林地表可燃物总载量显著相关(P<0.05);地形因子的坡度和土层厚度与森林地表可燃物总载量显著相关(P...     

山地城市骑行绿道选线适宜性评价研究 ——以云南省普洱市为例

以云南省典型山地城市普洱市为例,通过问卷调查及访谈、实地调查、专家咨询等方法,筛选出山地城市骑行绿道选线影响因子,运用层次分析法(AHP)构建适宜性评价模型,对普洱市思茅区骑行绿道适宜建设区域进行评价。结果表明,山地城市骑行绿道选线除强制考虑地质灾害和空间管制因素外,主要受自然环境基底、景观资源、交通环境、使用需求的影响,其中自然环境基底影响最大,最适宜区域分布在海拔600～1 200 m、坡度0～8°地形较平坦的城镇及其周边;适宜区及基本适宜区为海拔900～1 500 m、坡度0～20°区域;不适宜区域为海拔高于1 700 m、坡度大于20°区域。     

基于无人机低空遥感的荒漠林大沙鼠鼠洞分布与地形的关系——以新疆古尔通古特沙漠南缘局部为例

【目的】利用无人机低空遥感航拍影像探索分析大沙鼠鼠害分布与地形的关系,以期获取研究区内鼠洞分布空间特征,为科学治理鼠害提供支持。【方法】2015年10月对新疆古尔班通古特沙漠南缘的荒漠林大沙鼠典型鼠害区进行无人机低空航拍,获取空间分辨率为0.024 m的超高分辨率影像与空间分辨率为1 m的数字高程模型(DEM)影像,运用人工目视解译方法获得大沙鼠鼠洞分布情况;基于无人机航拍数字高程模型影像提取研究区的坡向、坡度、高程、地形起伏度等地形特征;叠加统计分析该区域大沙鼠鼠洞空间数据在不同地形特征中的分布占比。【结果】新疆古尔通古特沙漠南缘研究区内沙丘多为南北走向,该区大沙鼠鼠洞主要分布于沙丘的东坡及东北坡(占鼠洞的50.7%)、阴坡(占鼠洞的61.2%)、平坡和缓坡(占鼠洞的89.7%),以及海拔为432.5～435 m(高程为2.5～5 m)梯度下(占鼠洞的53.8%)和地形起伏度0.1～0.25 m范围内(占鼠洞的34.7%)。【结论】研究区域内大沙鼠鼠洞分布具有空间分布差异与地形有密切关系。在基层的大沙鼠鼠害防治中,结合考虑地形因素,可提高对鼠害的防治效率,这为新疆鼠害治理提供了新的思路与方法。     

基于大比例尺航片的树种结构空间分布分析

以凉水自然保护区2008年拍摄的198张航空像片和2009年森林资源"二类清查"为数据源,根据光束法区域网平差原理,采用全数字摄影测量工作站VirtuoZo NT系统对航空像片提取生成比例尺为1∶10 000的数字高程模型(DEM)。同时,在GIS软件的支持下获取坡度、坡向等地形因子信息并根据小班的树种结构,分析树种结构与海拔、坡度和坡向之间的空间分布格局。     

基于机载P-波段全极化SAR数据的复杂地形森林地上生物量估测方法

【目的】利用国产合成孔径雷达(SAR)系统(CASMSAR)获取的机载P-波段全极化SAR(PolSAR)数据,分析SAR对森林地上生物量(AGB)的响应与地形的关系,建立融合地形因子的高精度多项式模型,以提高森林AGB的估测精度。【方法】首先以基于机载激光雷达(Li DAR)数据得到的研究区坡度分布图与结合实测样地AGB数据得到的森林AGB分布图作为参考数据进行系统抽样,分析森林AGB与P-波段PolSAR后向散射强度的关系以及不同坡度下二者的相关性变化;然后利用Li DAR得到的高精度数字高程模型(DEM)结合机载P-波段的轨道数据计算当地入射角,进而建立以后向散射强度、当地入射角以及雷达视角为输入特征的多项式统计模型,同时将以上系统抽样得到的样本一部分作为模型训练样本,一部分作为精度检验样本。为避免样本尺度引起的偶然性,检验了20 m×20 m至100 m×100 m不同样地尺度下的估测精度。【结果】以90 m×90 m样本为例,当坡度为0°~5°时,引入当地入射角(第2组特征)的估测精度与未引入当地入射角(第1组特征)的估测精度分别为:决定系数(R~2)为0.634和0.634,均方根误差(RMSE)为12.07和12.08 t·hm~(-2),总精度(Acc.)为78.91%和78.89%;当坡度为5°~10°时,第2组特征与第1组特征的估测精度分别为:R2为0.524和0.523,RMSE为13.52和13.97 t·hm~(-2),Acc.为80.57%和80.52%;当坡度大于10°时,第2组特征与第1组特征的估测精度分别为:R~2为0.628和0.519,RMSE为13.16和15.70 t·hm~(-2),Acc.为81.05%和78.55%。随着样地尺度增大,2组特征的估测精度均增大,且第2组特征的估测精度大于第1组。【结论】当坡度小于10°时,地形对森林的后向散射强度几乎无影响;当坡度大于10°时,地形的影响显著,在不同尺度下,引入当地入射角的估测模型均可以有效提高估测精度,充分说明模型的有效性和稳定性。此外,随着尺度增大,无论采用的模型是否考虑了地形影响,其估测精度都逐渐提高并趋于稳定,揭示出对复杂地形下森林AGB估测模型效果的评价必须考虑尺度的影响,且参考样地要足够大,否则难以得到客观的结论。     

北京明长城沿线森林景观斑块地形梯度分布特征

北京境内的明长城依山就势,多位于分水岭或山脊地带,或断层崖顶部。长城本体与其沿线森林景观共同构成长城景观。在不同地形梯度上分析长城森林景观的分布特征,对于掌握森林植被对长城的潜在影响,保护长城历史文化遗产具有重要的作用。以DEM数据、北京市长城普查数据以及森林资源规划设计调查数据为数据源,借助GIS技术,分别从高程、坡度、坡向3个地形因子上,在北京明长城沿线两侧设置3000 m缓冲区,定量分析该区域森林景观斑块的分布特征。同时,利用地形位指数综合分析景观斑块在地形梯度上的分异情况。结果显示：(1)研究区1500 m以下中低山中,混交林和灌木林地受海拔影响较小,适宜性广;阔叶林趋向分布在海拔700 m以上区域,而其余景观则倾向分布在700 m以下区域。(2)在坡度梯度上,经济林、农地和其他用地倾向分布在坡度小于15°区域,阔叶林、疏林地和灌木林地趋向分布在坡度大于15°区域,而其余景观则倾向分布在5～25°区域;(3)各景观斑块空间分布受坡向变化影响显著,表现出不同的坡向选择倾向,其中,半阳坡和半阴坡区域景观多样性较高。(4)地形位指数显示,阔叶林、针叶林、混交林、灌木林地以及未成林林地...     

北京八达岭人工油松林地表枯死可燃物负荷量研究

地表枯死可燃物负荷量多少是森林火灾发生的基础。调查八达岭林场不同地形条件下油松林地表枯死可燃物和林分因子,取得42块样地资料;用线性相关分析法对各因子与地表枯死可燃物负荷量进行分析,平均树高、坡度和海拔与对应负荷量有显著线性关系;应用多元线性回归中的逐步回归剔除法,建立了估测模型,除平均胸径外,平均树高、密度、郁闭度、海拔、坡度被引入,经检验回归显著,该估测模型可用于其它油松林地表可燃物负荷量估测。     

面向对象的沙化土地信息提取

以沙化土地典型分布区——甘肃省民勤县为研究对象,以高空间分辨率影像SPOT5与30 m DEM为主要数据源,采用面向对象的影像分析方法,对影像进行多尺度、多层次的分割、合并,在此基础上,通过构建多重规则集,对影像进行基于知识的模糊分类,可较为准确地实现沙化土地信息的识别与提取.本文为解决基于高空间分辨率影像进行沙化土地信息准确提取提供一个有效途径,为防沙治沙决策提供科学依据.     

TanDEM-X数据干涉地形信息精度分析

以德国宇航中心TanDEM-X数据为信息源,采用干涉技术提取植被覆盖区的地形,将相关系数、山脊线与山谷—水系线作为评价指标,对比5种地形数据(数字化DEM、SRTM–DEM、ASTER GDEM、TanDEM-X Monostatic-DEM,TanDEM-X Bistatic-DEM)在地表起伏表达方面的差异。研究结果显示,数字化DEM精度高,但是获取方式费时费力;SRTM-DEM能表现宏观地形,但分辨率低;ASTER GDEM分辨率有所提升,但是对地形的表达精度偏低;TanDEM-X干涉地形数据分辨率高,但是在林区受到森林冠层高度影响,实为数字表面模型,无法提供准确可靠的林下地形信息。