基于DEM地貌实体单元自动提取方法.pdfVIP

第 27 卷 　第 2 期 地 　　理 　　研 　　究 Vol27 , No2 2008 年 3 月 GEO GRA P H ICAL 　R ESEA RC H Mar, 2008 基于 D EM 的地貌实体单元自动提取方法 1 2 1 1 1 3 肖　飞 , 张百平 , 凌 　峰 , 薛怀平 , 杜 　耘 , 武红智 ( 1 中国科学院测量与地球物理研究所 , 武汉 430077 ; 2 中国科学院地理科学与资源研究所 , 北京 100 10 1 ; 　3 山东省科技发展战略研究所 , 济南 2500 14) 摘要 : 我国传统地貌基本形态类型分类强调地貌单元的完整性 , 界线划分沿地貌实体边界而 非规则统计单元 , 目前尚缺乏地貌实体单元的有效 自动提取方法 。针对这一难点 , 本文提出 一种基于 D EM 的地貌实体单元数字提取方法 。利用坡度分级 , 并有哪些信誉好的足球投注网站相邻栅格单元 、计算坡 度级别内相互连通栅格的面积 , 建立坡度 、面积阈值综合判别规则进行山地平原的自动划分 ; 利用地形倒置 、水文淹没分析 , 将山体划分的二维判别规则扩展到实际三维地形中 , 并结合 地形结构线提取算法进行山体界线自动提取 、确定山地地貌实体单元 。结果表明 , 该方法符 合我国传统地貌分类体系 , 能够较好实现山地/ 平原的自动划分和山体界线的数字提取 。 关 键 词 : D EM ; 地貌单元 ; 数字提取 文章编号 : (2008) 1 　引言 　　地貌是陆地表面各自然地理要素相互作用最为活跃的介面 , 在很大程度上控制着其他 生态 、环境因子的分布与变化[ 1 ,2 ] , 而且与人类活动关系密切[3 ] , 因此成为地理学研究的 基础与核心内容之一[4 ,5 ] 。在地貌相关研究中, 通常需要按照地貌类型特征及其性质的相 似性或差异性进行归类或划分 , 即地貌分类[ 6 ] 。地貌分类的传统方法主要利用人工方法辅 助野外实地勘查等来获取地貌信息[ 6 ,7 ] , 地貌界线划分多为手工 目视勾绘 。这种方法虽精 度相对较高 , 但工作量大 、历时长 、难以进行大范围地貌信息的快速提取 , 加之认识及技 术水平的差异导致不同制图人员所勾画的地貌界线很难一致 , 许多研究者开始探讨地貌类 型的半自动 、自动划分及特征地貌提取[ 8 ] 。 　　地貌类型的自动划分 目前主要是基于规则统计单元的方法 。这一思想最早可见于 Hammond ( 1964) 的论文 , 他提出地貌类型的划分可通过统计单元内的坡度 、相对起伏 度来予以确定[ 1 ] 。上述思路于 199 1 年由Dikau 等实现[ 9 ] , 并在之后得到 Brabyn ( 1998) 、 Mor gan (2005) 等的发展和修正[ 10 ,11 ] 。Dikau 利用正方形格网作为统计单元进行划分 , 而 Brabyn 则利用了圆形统计单元进行计算以减少在计算小起伏地形时的误差 。此后 Dra gut (2006) 在上述基础上进一步发展[ 12 ] , 从 D EM 中提取海拔 、剖面曲率 、平面曲率以 及坡度分级等因子 , 然后借助图像分割方法来完成分类 。最近的研究如 Prima (2006) 、 Iwaha shi (2007) 等基于规则统计单元 , 利用 D EM 提取多种地形表征因子进行综合分析 实现地貌分类[ 13 ,14 ] 。我国许多研究者也在基于规则统计单元的地貌类型 自动划分方面进