| 基于点云数据的切沟泥沙负载量不确定性研究 |
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| 引用本文： | 李斌兵,黄磊,冯林,马鼎. 基于点云数据的切沟泥沙负载量不确定性研究[J]. 农业工程学报, 2014, 30(17): 183-191 |
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| 作者姓名： | 李斌兵 黄磊 冯林 马鼎 |
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| 作者单位： | 1. 水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室,郑州,4500033. 武警工程大学信息工程系,西安 710086;3. 武警工程大学信息工程系,西安 710086;2. 武警工程大学研究生管理大队,西安 710086;2. 武警工程大学研究生管理大队,西安 710086 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目"黄土丘陵区切沟侵蚀过程的三维数值模拟研究（41171224）";水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室开放课题基金项目"黄土沟壑区切沟沟岸侵蚀监测及不确定性研究（201402）" |
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| 摘 要： | 通过对不同期数字高程模型(DEM,digital elevation model)的相减计算,可以获得侵蚀和淤积的空间分布及泥沙负载估算值,为了度量泥沙负载量估算的不确定性,提高野外切沟泥沙负载量的估算精度,该文提出了一种修正泥沙负载量估算值的方法,通过对大样本点云数据的统计抽样,得到了对应DEM差值结果不同坡度位置的误差δz,使得DEM误差具有一定的空间可变性,根据δz和DEM差值结果,通过t检验,建立了侵蚀和沉积发生的先验概率;再以侵蚀和沉积发生的空间相关性为基础,建立了一个由权重因子构成的概率修正滤波器,用来计算侵蚀和沉积发生的条件概率,最后,通过Bayesian推理方法,计算侵蚀和沉积发生的后验概率,用来更新和修正泥沙负载量估算值。经在甘肃天水桥子沟切沟应用,使用该文方法计算得到的侵蚀/沉积变化量相比未经处理的DEM差值结果和用Brasington和Lane方法修正的DEM差值结果估算的净负载量,在95%的置信水平下分别下降了13.13%和7.53%,经与天水水保站实际径流泥沙观测资料对照,与实际观测净负载量相差2%;该文同时还探讨了切沟坡度、点云点密度、地表粗糙度与侵蚀/沉积不确定性的关系,研究结果为提高黄土沟壑区侵蚀沟侵蚀量的估算精度提供了参考依据。
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| 关 键 词： | 泥沙 侵蚀 不确定性分析 黄土沟壑区 点云 净负载量 数字高程模型差值 |
| 收稿时间： | 2014-02-13 |
| 修稿时间： | 2014-07-19 |
Uncertainty of gully sediment budgets based on laser point cloud data |
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| Li Binbing,Huang Lei,Feng Lin and Ma Ding. Uncertainty of gully sediment budgets based on laser point cloud data[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2014, 30(17): 183-191 |
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| Authors: | Li Binbing Huang Lei Feng Lin Ma Ding |
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| Affiliation: | 1. Process of Soil Erosion in the Loess Plateau and Control Laboratory of Ministry of Water Resources, Zhengzhou, 450003, China3. Department of Information Engineering, Engineering University of Chinese Armed Police Force, Xi'an 710086, China;3. Department of Information Engineering, Engineering University of Chinese Armed Police Force, Xi'an 710086, China;2. Graduate Management Group, Engineering University of Chinese Armed Police Force, Xi'an 710086, China;2. Graduate Management Group, Engineering University of Chinese Armed Police Force, Xi'an 710086, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | sediments erosion uncertainty analysis the hilly-gully region of loess plateau point cloud data sediment budgets digital elevation model of difference |
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