SRTM DEM提取坡谱转换模型研究——以陕西省为例

地面坡度是反映地表斜面对水平面的倾斜程度的量值,是地表形态的重要示量之一。而坡谱作为坡度因子的统计模型,能够较好地反映地面的起伏变化特征,刻画地貌形态空间变异规律。研究基于直方图匹配的方法,以1∶5万DEM提取的坡谱为待匹配坡谱,对SRTM DEM提取坡谱并进行转换,建立了不同研究样区的坡谱转换模型。但该转换模型在不同样区的转换精度不同。当1∶5万DEM坡谱曲线为双峰曲线时,SRTM DEM坡谱转换模型当坡度大于3°时有较高的转换精度,而坡度为0°-3°时精度较差;当1∶5万DEM坡谱曲线为单峰曲线时,该模型具有较高的转换精度。     

利用地形、土壤和作物信息辅助提高东北漫岗地数字高程模型精度的新方法

【目的】SRTM DEM是可免费访问公开可用的数字高程模型,但是当前SRTM DEM的垂直精度不能满足精细农业对地形数据的需求,提高其垂直精度,为精准农业等领域提供数据基础。【方法】以黑龙江省海伦东兴农机合作社为研究区,采集实际地面高程数据,获取SPOT-6、Sentinel-2A遥感影像和SRTM DEM。提取归一化湿度指数（NDMI）、归一化植被指数（NDVI）、土壤亮度（TCB）、潜在太阳辐射（PSR）等变量分析地形对其影响关系。利用极限学习机（ELM）和反向传播神经网络（BPNN）提高SRTM DEM水平空间分辨率和垂直精度。使用实际地面高程点进行精度验证,与基于无人机和光学立体像对（ZY-3）生成的DEM进行对比。【结果】SRTM、NDVI、NDMI、TCB与改进后高程的灰色关联度在90%以上,是改进SRTM DEM的重要辅助信息。在整个研究区,BPNN方法的RMSE_P为0.98,R²_P为0.98,ELM的RMSE_P为1.00,R²_P为0.90。在平坦区,BPNN方法的RMSE_P为0.84,ELM的RMSE_P为1.00;在起伏区,BPNN方法的RMSE_P为0.99,ELM的RMSE_P为0.94。该方法获得的DEM的垂直精度高于ZY-3光学立体像对生成的 DEM的垂直精度,为提高SRTM的水平空间分辨率和垂直精度提供了新思路。【结论】引入SRTM、NDVI、NDMI、TCB辅助信息有利于提高SRTM DEM的空间分辨率和垂直精度,获得高精度的DEM。BPNN方法获得的数字高程模型的精度整体上高于ELM方法, BPNN方法更加适用于平坦区高精度DEM的获取,ELM方法更加适用于起伏区。     

玲珑山及其周边地区SRTM3和ASTER GDEM高程精度评价

为研究林业应用中小区域范围内数字高程模型（DEM）的高程精度,以地势起伏明显的玲珑山及其周边地区为试验区,利用中误差、等高线套合积差2种定量指标评价方法和DEM回放等高线目视检验主观评价方法对SRTM3和ASTER GDEM 2种免费数字高程模型进行高程精度分析。结果表明：森林覆盖对DEM的精度存在一定的影响,试验区内SRTM3的中误差和等高线套合积差为11.534 m和0.177,ASTER GDEM的中误差和等高线套合积差为10.459 m和0.166,均达到官方公布的精度,且ASTER GDEM精度略高于SRTM3;从DEM回放等高线目视检验来看,2种数据提取的等高线对试验区山地描述比较符合实际情况,但对试验区河谷平原处地形描述较差,其中S RTM3提取的等高线偏移较大。综合考虑,玲珑山及其周边地区优先推荐使用ASTER GDEM数据。     

基于SRTM DEM的河棚河流域水系提取研究

基于SRTM DEM数据,以河棚河流域为例,利用Arc GIS 10.0中的水文分析模块进行水系的提取试验,分析不同的汇流累积阈值对河网密度、流域面积、河网分级等流域特征参数的影响。结果表明,随着汇流累积阈值的增大,河网密度以及河网总长度都在逐渐减小,并且汇流累积阈值与河网密度之间存在显著的幂函数关系。最后,利用1∶250 000水系图进行对比发现,当汇流累积阈值为200时,利用SRTM DEM提取的河网与实际水系吻合较好。     

基于DEM的视频可视域提取算法

为充分发挥森林防火GIS和视频监控系统各自优势,实现优势互补。根据数字高程模型(DEM)的特点,以视频视线的可视域分析为基础,基于视频监控系统中摄像机和镜头等参数,提出了基于DEM的视频可视域提取算法,实现了视频可视域的提取及在DEM上的同步跟踪,以及防火GIS和视频监控系统间的联动。利用浙江省临安市森林防火GIS和锦城街道的DEM,分别对摄像机和镜头等在不同参数下进行实验与验证。结果表明:基于DEM的视频可视域提取算法与视频监控设备的参数有密切的联系,跟踪效果基本能满足实际工作需要。     

不同比例尺DEM提取地形信息的比较分析——以重庆市为例

以重庆市1∶10万DEM为基准,比较分析1∶10万与1∶25万不同比例尺的DEM在地形信息容量与精度方面的差异特征.分析得出:相对与1∶10万比例尺的DEM,1∶25万的DEM所提取的地面坡度、坡向、剖面曲率及平面曲率4个地形因子在不同范围内都存在一定的误差,应用1 ∶ 25万的DEM提取地形因子会导致一些地形信息的损失.其研究成果为了解DEM的质量及适应性提供了参考标准与依据,为进一步研究控制与消除误差都具有重要的意义.     

基于SRTM DEM和ASTER GDEM的辽河流域河网提取研究

以SRTM DEM数据和ASTER GDEM作为基本的地形数据,借助Arc Hydro Tools扩展模块,研究基于地表径流漫流模型的数字河网水系提取方法,并对提取结果对比分析。研究显示,通过引入河网密度参数来确定集水面积阈值,提取结果与1∶25万地形图各级河网拟合程度较好,可运用于辽河流域山洪灾害风险评估模型的实际运行中。     

基于不同精度DEM的黄土丘陵沟壑区地形指标提取误差分析

在宁夏盐池县南部黄土丘陵沟壑区以1∶5万和1∶10万地形图制作的DEM为研究对象,以ARC/INFO地理信息系统软件为基本技术平台,分别提取了地面坡度及坡向、平面曲率、剖面曲率4个地形指标,并进行了对比分析。结果表明,2种精度DEM在黄土丘陵沟壑区地形指标的提取上均存在不同程度的误差。最后提出了运用负地形法从DEM提取平面曲率的方法。     

基于DEM的数字地形分析

该文在对数字高程模型（DEM）数据来源及结构、数字地形分析及其应用、基于DEM的地形分析中的不确定性和误差分析的基础上,以日本东北地区岩手县早池峰山为研究对象,美国MicroImage公司开发的TNTmips地理信息系统为工具,日本国土地理院发行的“数字地图25000”为基础数据,研究基于DEM的数字地形特征提取与分析方法,以及DEM精度对地形特征的影响. 研究结果表明:①以DEM为基础可提取多种地形特征,如坡度、坡向、坡面形态、流域边界、水流路径等,这些特征在地理信息系统的支持下均可用图形和属性数据来表示;②DEM水平精度对基于DEM提取的数字地形特征影响表现为:低精度的DEM将导致研究区平均坡度变小、坡度标准差变大;同时,DEM精度对不同坡度区域表现为不同的影响,其结果按坡度大致可划分为3种不同类型,即0°～10°、10°～35°以及大于35°; DEM精度对坡向的影响除平坡外变化较小,其中平坡面积随DEM精度的降低而增大;低精度的DEM将导致水文地形信息受损,这将严重影响流域水文模型参数的确立及水文过程模拟分析的精度.      

基于SRTM DEM的大凌河流域地表水文自动模拟

[目的]基于SRTM DEM,对大凌河流域地表水文进行自动模拟。[方法]以大凌河流域SRTM DEM数据为支撑,在ArcGIS Model-Builder环境下构建大凌河流域地表水文模拟模型。[结果]地表水文模拟模型实现了大凌河流域范围的自动划分和大凌河流域水系的自动提取。同时,也更加便捷地解决了水文模拟中DEM填洼阈值和河网提取阈值的选择问题。大凌河流域范围划分准确,大凌河和相应Ⅰ级支流的提取结果与实际水文情况十分接近,但旁系小支流末梢的提取效果有待改进。[结论]该研究为今后地表水文的模拟提供了科学参考。     

基于PRISM的山地环境大气湿度的空间插值

基于PRISM方法设计开发了山地大气湿度空间插值模型,选取北京西部山区作为试验区域,利用气象科学数据共享平台上36个台站资料和1∶25万DEM数据生成年、月、日3个时间尺度下大气相对湿度的栅格信息.采取站点交叉验证的方式对插值结果进行精度评估,并与反距离加权、克里金等其他空间插值方法的插值精度进行比较.结果表明:基于PRISM模型的大气湿度空间插值模型适合模拟北方山地的大气湿度分布场,年平均相对湿度和月平均相对湿度的插值精度比较高;与考虑空间距离或者空间距离结合海拔的其他插值方法相比,该模型插值精度有了较大提高.     

基于DEM的洪涝灾害监测模型与应用

基于中尺度自动气象站降雨资料和1：5万高精度DEM（数字高程模型）数据,提出实用洪涝灾害监测的技术方法,通过对中尺度自动气象站降雨量的分析与处理,预判洪涝灾害淹没的大致发生区域。并以1：5万高精度DEM为基础数据,采用分区＂水平面＂近似方法,建立基于DEM的洪涝灾害监测模型。将该技术方法对试验区进行应用分析,通过中巴02B星对洪涝灾害监测结果的验证,发现基于DEM的洪涝灾害监测的淹没区与基于中巴02B星的洪涝灾害监测的淹没区在空间分布上十分吻合,表明该方法能够实时、较准确地对洪涝灾害进行监测,可为防洪决策服务提供科学依据。     

基于SRTM DEM和ASTER GDEM的辽河流域河网提取研究

以SRTMDEM数据和ASTER GDEM作为基本的地形数据,借助Arc Hydro Tools扩展模块,研究基于地表径流漫流模型的数字河网水系提取方法,并对提取结果对比分析。研究显示,通过引入河网密度参数来确定集水面积阈值,提取结果与1∶25万地形图各级河网拟合程度较好,可运用于辽河流域山洪灾害风险评估模型的实际运行中。     

山区反季节蔬菜生产气候适宜性研究

通过对农业生态气候适宜度概念、原理和方法的研究,在众多资料的基础上,建立了高山反季蔬菜光、热、水、湿隶属函数,并对其全生育期进行动态模拟。根据模拟出的各生态适宜度指标计算结果,总结出了所研究区域高山反季蔬菜生产气候资源的分布规律,以及安全生产高度和适宜播期的确定方法,可为高山反季节蔬菜产业的健康发展提供参考。     

寻乌县脐橙种植气候地形土壤综合区划

根据脐橙生长发育的气象条件和寻乌县的地形条件,确定了寻乌县脐橙种植综合区划指标。采用寻乌县气象站及其附近7个气象站点的气象资料和地理数据,建立区划指标的高程推算模型。运用GIS技术和寻乌县1∶5万的DEM数据将气候要素值计算到寻乌县地图网格点上,并结合寻乌县TM遥感影像数据和GPS考察数据,对寻乌脐橙种植进行气候地形土壤综合区划。区划结果分为最适宜区、适宜区和不适宜区,为寻乌县脐橙种植的推广和发展提供了参考依据。