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基于DEM 自动提取泥石流沟谷边缘线算法的试验 王一川 秦军 （西南交通大学测量工程系，四川成都，610031） ［摘 要］很多泥石流流域侵蚀程度的描述量，与冲沟的边缘长度有关。本文提出了一种基于 DEM 自动提取 沟边缘线的算法。提取步骤分为 DEM 平滑去除洼地、判断沟谷中心线、去短枝、初步提取边缘线、细化等几 个步骤。最后按照这一方法以成昆铁路沿线的普歪沟为实验区，提取了一条泥石流沟的沟谷边缘线。并将其 与同一图像目视解译勾绘的沟谷边缘线比较，表明这种方法不但能够将沟的边缘线提取出来，而且提取出的 边缘线更能够表现沟的细部特征。 ［关键词］沟谷边缘线；数字高程模型 （ ）；泥石流 DEM The Test of Auto Extract Debris Flow Channels ’Edge Arithmetic by DEM WANG Yi-chuan QIN Jun 1 引言 泥石流地区的地貌形态是可行的。 泥石流是我国西部常见的地质灾害，正确评价 对于利用DEM 提取地形因子，已有许多学者做 ［］ ［］ 过研究。例如刘泽慧2 3 泥石流沟的侵蚀程度，对泥石流的预报预测有重要 、陈永良 等都提出了自己 的意义。而泥石流沟的边缘长度是用于描述沟谷的 的算法。但大多是提取水系、山脊线或山谷线，而 一个重要信息。对于一个确定的泥石流沟，它的边 关于用DEM 来提取沟谷边缘的资料不多见。本文在 缘长度可以辅助描述它对地面的侵蚀强度、沟的发 提取沟谷中心线的基础上，提出了一种利用DEM 自 育情况和沟的空间形态等许多因素，在地形分析和 动提取沟谷边缘线的算法。 地质灾害预测等各个方面都可以发挥作用。因此， 2 沟谷边缘特征分析和提取算法 我们利用沟边缘长度来构建一个能够考虑到泥石流 对沟谷边缘的定义，我们认为是斜率突变的点 沟空间分布情况的量来度量它的发育情况。对于沟 的集合，即斜率改变最大的点，并且该点两边的斜 的空间分布情况，当沟的面积一定时，我们用沟的 率是同号的，即同正或同负，否则容易将山脊点或 边缘长度来参与度量。因为，对于面积一定的泥石 山谷点误判为边缘的点。如图 1 沟谷横截面图中A 点。在 点处斜率改变最大，而在 点和 点处斜 流沟来说，沟分布得越分散，边缘长度就越长；相 A B C 率没有变化，因此我们认为 点就是沟谷边缘点。 反，沟分布得越集中，边缘长度就越短。 A 对于我们想要构建的参量，若正确描述泥石流 在实际计算中，我们采用规则格网模型 DEM ，每个 高程点，同相邻的高程点计算，都有自己的斜率， 沟发育程度，首先应该计算出沟的边缘长度。传统 的方法是人工 目视解译，在航片上勾画出沟的边 从而得到一个新的斜率的矩阵。对于这个斜率矩 缘。但是这种方法费时费力，要求解译人员要有一