基于GIS的数字河网特征信息提取研究

河网水系是重要的地形特征要素，数字河网的提取则是DEM数据一个重要的应用方面，在此基础上进行水文信息参数计算，对于水文研究具有重要的意义。以九江市为研究区域，基于DEM数据，运用ArcGIS的水文分析模块对研究区进行小尺度的河网特征信息提取与分析。结果表明，基于DEM提取数字河网的精度和效率能够达到使用要求，河网密度等参数的计算结果能反映实际的情况，具有较高的可靠性，可进一步应用于水文研究。     

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.     

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.     

一种高质量的数字高程模型（DEM）建立方法 ——ANUDEM法

建立高质量的数字高程模型(DEM)是正确计算坡度、坡向、提取流域地形特征、进行水文分析 的前提,因而在研究土壤侵蚀、植被建设和土地利用规划与评价中都具有重要意义。ANUDEM采用迭 代有限微分内插技术和地形强化算法,自动去除伪下陷点和生成输入数据错误文件,便于查错改善 DEM质量,并减少了去除伪下陷点的编辑或DEM的后处理过程。本文以黄土高原丘陵沟壑区典型 小流域为例,利用大比例尺(1:10000)数字化地形图,利用ANUDEM建立DEM,从DEM光照模拟图、 回放等高线、提取水系、坡度等方面对建立的DEM的质量进行了评价。研究表明,ANUDEM建立的 DEM表面光滑;回放等高线与原等高线符合度高,能更准确地表现地形起伏;由其提取的坡度准确; 水系连续完整与地形图上河流一致,适宜水文分析,是一种建立高质量DEM的优良方法。     

西宁地区DEM的建立及几个地形因子的提取

青海省西宁地区地形因子复杂,应用地理信息系统(GIS),建立数字高程模型(DEM)是提取地形因子的先进方法。本研究利用Arcview3.3软件,建立了西宁地区DEM,完成了对西宁地区坡度、坡向、高程差3个地形因子的提取分析,并对西宁地区地形进行了三维效果显示,这对于提高西宁城区规划管理水平,促进西宁地区管理的现代化进程,具有现实意义。     

基于DEM的土地利用分布与地形因子关系研究——以山西省垣曲县为例

以山西省垣曲县为研究区,基于研究区土地利用现状和DEM数据,利用ArcGIS 10.3对研究区高程、坡度、坡向等地形因子进行提取,将地形特征与土地利用现状叠置分析,得到该地区不同高程、坡度、坡向上的土地类型分布情况.结果表明,土地利用的空间分布与地形因子具有显著相关性.在低海拔、小坡度的无坡向和阳坡地区,土地利用类型多受到人类活动的影响,耕地、园地、居民点及工矿用地多分布于这一地区;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;水域多分布于低海拔、地势平缓地区,受坡向影响不大.     

基于栅格DEM与水流路径的黄土区沟缘线自动提取技术研究

基于数字高程模型(DEM)进行沟缘线的自动提取是黄土丘陵沟壑区进行分布式水文计算与土壤侵蚀建模的关键技术.该文以基于栅格数字高程模型进行河网提取与流域划分技术为基础,基于栅格单元间八流向算法构建水流路径,提出一种基于汇流路径坡度变化特征确定沟坡段,进一步形成封闭沟缘线的新方法,并编程实现了该方法.通过对蔡家川流域1∶10 000等高线生成2 m数字高程模型,依据35°作为判断沟坡单元的标准,自动生成沟缘线分布图,并与原始坡度分布图比较,取得满意的结果.      

DEM在区域土壤侵蚀中的应用研究

利用研究区地形图制作数字高程模型(DEM)并由DEM派生出坡度、坡向图。通过DEM与坡度、坡向图的叠置分析，以确定徂徕山地形因子与侵蚀类型及侵蚀过程的关系．研究结果表明：徂徕山区域土壤侵蚀方式具有明显的垂直分带性。不同坡向的侵蚀强度有明显差异，同时坡度不同引起的主要土壤侵蚀类型存在差异。     

基于GIS的坡面地形因子提取与分析——以兰州市榆中县为例

该文基于GIS软件和DEM数据,提取并分析一阶、二阶及复合坡面地形因子中的坡度、坡向、剖面曲率、地表粗糙度、高程变异系数5种地形因子。结果表明:榆中县坡度变幅为0°~70.7213°;坡向分析中阳坡占总面积的45.04%,阴坡占53.87%;剖面曲率在0~4.90379范围内变化;地表粗糙度的变幅为1~4.39377;地形高程变异系数在0~0.0912272范围内变化。通过对该区域坡面地形因子的提取,分析在这些地形因子的作用下该区域水土流失与土壤侵蚀的趋势,为榆中县进行水土保持定量研究提供科学依据。     

基于SRTM DEM的陕南汉江上游流域水文特征模拟研究

选取陕南汉江上游流域为研究样区,采用SRTM DEM作为基础数据,探讨ArcGIS9.2的水文分析扩展模块提取水文特征信息的方法,并利用该模块进行研究区水文特征提取,得到研究样区的水流方向数据、汇流累积量、河网水系、子流域边界等信息。同时,对所提取的河流网络进行有效性检验。通过与我国国家基础地理信息系统提供的5级以上河流水系数字线划图对照比较以及河网套合差的计算,发现基于SRTM DEM,采用ArcGIS软件能够提取出陕南汉江上游流域5级以上河流,提取的流域水文特征信息是有效合理的。该研究为该地区的洪涝灾害治理和生态规划建设提供依据。     

基于DEM的云南楚雄高原地貌特征研究

在GIS支持下,采用普通克里格法对云南楚雄高原的离散样点进行空间插值,得到了栅格化数据,借助于DEM模型及GIS的空间分析功能,对该地区进行地形分析,在此基础上得出研究区的高程、坡度专题图及坡度分布特征;坡向专题图及楚雄高原地貌坡向特征;地形起伏度专题图及楚雄高原的总体起伏度特征,为云南楚雄的经济及其它领域的发展提供依...     

基于GIS和DEM的双阳河流域地表模拟

运用GIS软件ArcGIS、Arc Hydro Tools扩展模块,以双阳河流域为例,探讨了数字高程模型(DEM)的处理及其水文模拟分析。对双阳河流域数字高程模型(DEM)进行图幅拼接、网格重分及切割等处理分析,生成双阳河流域数字高程模型。基于DEM和GIS进行流域的水文模拟分析,包括下垫面计算、水流方向计算、水量计算、流网提取,最后进行了双阳河全流域界线的划分并确定流域面积,生成了双阳河数字流域。     

基于组件GIS的造林小班地形分析的研究--以造林小班坡向为例

该文针对造林规划设计过程中需要用到的地形因子,基于组件式GIS二次开发的原理,运用ESRI公司的嵌入式组件开发工具MapObjects,讨论了规则数字网格高程模型与规则数字网点高程模型的建立过程,在此基础上对造林决策支持系统中立地类型划分、林种规划等所依赖的地形信息进行自动提取,并以小班坡向为例进行分析,提出了造林小班地形特征信息提取的最佳方法——基于统计分布理论的最大特征值法,从而有效地实现了地形信息的自动提取,为造林规划设计服务.      

数字高程模型在分布式水文建模中的应用--以三峡库区晏家河小流域为例

以三峡库区晏家河小流域为例,论述了在数字高程模型的基础上,进行流域河网的生成、子流域的划分以及流域边界的确定等工作的理论与方法,并进行了与地形相关、具有水文学意义的部分参数的提取。结果表明,数字高程模型在分布式水文建模中的应用主要体现在通过DEM不仅可以实现流域离散化,而且还可以从中提取分布式水文模型所需的地形参数。     

基于ArcGIS的红壤地区DEM生成与应用分析

数字高程模型是地理信息系统进行地形分析的基础数据,利用DEM可以提取地形因子,如坡度、坡向、高程信息、体积、水系、河网密度等.地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度等是反映地表起伏变化和侵蚀程度的指标.本文以浙江省低丘红壤区域为研究对象,在ArcGIS的支持下,利用1:10 000地形图的矢量化等高线对研究区域内DEM的生成进行了探索,实现了研究区域内的地形三维模拟;提取了坡度、坡向、坡长等地形特征因子,利用ArcGIS表面分析模块,结合通用水土流失方程,就地形变化对土壤侵蚀的影响进行了分析,为红壤地区水土流失的综合治理提供支持.     

东北地区渍涝风险气象等级预报

为满足天气预报中对渍涝灾害预报的要求,利用东北地区1: 100万DEM基本地形数据,以GIS为平台分析研究区域的水流方向和汇流能力栅格,对SCS(Soil Conservation Service)-Curve Number径流预报模型进行本地化调试,应用降水量预报和汇流能力栅格,通过耦合得到实际地形的汇流量;将汇流量转化为径流深,根据径流深和渍涝等级对应关系发布渍涝风险气象等级预报,并在一次天气过程中进行试报,预报结果和实况比较吻合.     

基于ICESat-GLAS的坡地最大树高估测模型比较研究

地形坡度对星载LiDAR(lightdetection and ranging)估测最大树高具有较大的影响。为了提高坡度条件下树高的反演精度,通过建立坡地条件下5种不同的最大树高估测模型,前3个模型分别使用不同DEM(digital elevation model)数据的地形指数来量化地形坡度的Xing模型,第4个模型使用波形参数-未改进边缘长度来量化地形坡度,第5个模型与第4个模型类似,用改进边缘长度来替换未改进边缘长度。结果可知,波形参数模型的精度要高于使用DEM数据的地形指数的Xing模型的精度,第5个模型的精度要高于第4个模型的精度。表明波形参数量化地形坡度的能力要优于DEM数据的地形指数,而改进边缘长度模型更适合估测坡地的最大树高。     

DEM重采样坡度衰减分析

通过数字高程模型(DEM)重采样发现,随着水平分辨率的降低,地形也随着趋向平缓,坡度信息不断丢失,地面表达能力逐步下降.利用1∶10 000数字地形图生成5m水平分辨率DEM,以此为基准重采样生成10、20、40m水平分辨率的DEM,提取各水平分辨率DEM的坡度.对提取的5m水平分辨率DEM的坡度进行邻域分析,提取10、20、40m水平分辨率DEM的最大坡度,以此求取其与直接由相对应水平分辨率DEM提取的坡度的差值,并对坡度差值进行频率统计分析,同时分析了剖面曲率在重采样过程中的变化.结果表明,随着DEM水平分辨率的降低,坡度平均值不断降低,较小坡度的频率逐渐增大,较大坡度的频率逐渐减小.DEM水平分辨率较高时,坡度差值分布集中于较小坡度差值处,且范围集中;DEM水平分辨率越低,坡度差值分布曲线愈加分散,且集中于较大坡度差值处.DEM水平分辨率越高,剖面曲率曲线分布越广,DEM水平分辨率越低,曲线分布越窄,且变得集中,其中剖面曲率较高部分损失严重.     

基于DEM的广东省赤红壤全氮含量与地形特征相关分析

以土壤类型图、地形图、全氮图等资料为数据源,利用ArcGIS9.2建立广东省赤红壤数字高程模型(DEM),提取海拔高度、坡度、坡向和地势起伏度,探索大尺度下全氮分布与地形特征的关系.研究表明:全氮含量与海拔高度、坡度和地势起伏度呈负相关关系,并随着海拔高度、坡度和地势起伏度的上升分布面积迅速下降,在坡向上,则主要分布于平坦区域和东南坡.     

基于ArcGIS环境下DEM流域特征提取及应用

该文详细介绍了ArcGIS9.2中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题等。研究区域选取位于北京山区的红门川小流域,采用1∶10000的比例尺、10m分辨率的DEM作为基本的地形数据,应用ESRI公司开发的ArcGIS9.2地理信息系统软件进行流域水文信息特征的提取;并利用SWAT模型运行水文响应单元(HRUs)的生成,共生成了25个子流域和92个HRUs。经分析,得到的研究区域河网特征以及研究区其他常用的流域特征信息,与实际河流水系特征基本吻合,因此应用DEM划分的流域结果是合理的。