地理科学进展 ›› 2014, Vol. 33 ›› Issue (1): 50-56.doi: 10.11820/dlkxjz.2014.01.006
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呼雪梅1,2, 秦承志1
收稿日期:
2013-10-01
修回日期:
2013-12-01
出版日期:
2014-01-25
发布日期:
2014-01-22
通讯作者:
秦承志(1977-),男,山东蒙阴人,副研究员,主要从事数字地形分析研究,E-mail:qincz@lreis.ac.cn。
E-mail:qincz@lreis.ac.cn
作者简介:
呼雪梅(1989- ),女,陕西榆林人,硕士研究生,主要研究方向为栅格数字地形分析中的尺度问题,E-mail:huxm@lreis.ac.cn。
基金资助:
HU Xuemei1,2, QIN Chengzhi1
Received:
2013-10-01
Revised:
2013-12-01
Online:
2014-01-25
Published:
2014-01-22
摘要: 分辨率会直接影响基于栅格数字高程模型(DEM)的数字地形分析结果,因此在实际应用中,需要选择适宜的DEM分辨率。目前采取的基本方法,基于某种地形信息定量刻画尺度效应曲线,从而确定DEM适宜分辨率,但对于采用不同地形信息时所产生的影响尚缺乏研究。本文针对该方法中通常采用的坡度、剖面曲率、水平曲率等3 种地形信息,每种地形信息提取时,分别使用两种不同的常用算法,在3 个不同地形特征的研究区中,逐一计算其在不同分辨率下的局部方差均值,以刻画尺度效应曲线,确定相应的DEM适宜分辨率,并进行对比分析。结果表明:① 采用剖面曲率或水平曲率所得适宜分辨率结果基本相同,但采用坡度所得出的适宜分辨率结果则有明显差别,后者所得的适宜分辨率更粗;② 采用不同地形信息时,越是在平缓地形为主的研究区,所得的适宜分辨率结果越相近,在复合地形特征的研究区所得到的适宜分辨率区间均明显较宽;③ 地形属性计算时所用的算法对适宜分辨率结果的影响不明显。
中图分类号:
呼雪梅, 秦承志. 地形信息对确定DEM适宜分辨率的影响[J]. 地理科学进展, 2014, 33(1): 50-56.
HU Xuemei, QIN Chengzhi. Effects of different topographic attributes on determining appropriate DEM resolution[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2014, 33(1): 50-56.
包黎莉, 秦承志, 朱阿兴. 2011. 地形湿度指数算法误差的定量评价. 地理科学进展, 30(1): 57-64.[Bao L L, Qin CZ, Zhu A X. 2011. Quantitative error assessment of topographicwetness index algorithms. Progress in Geography, 30(1): 57-64.]包黎莉, 秦承志, 朱阿兴, 等. 2012. DEM误差对滑坡危险性评价模型的影响. 地理科学进展, 31(10): 1326-1333.[Bao L L, Qin C Z, Zhu A X, et al. 2012. Effect of DEMerror on landslide susceptibility mapping models. Progressin Geography, 31(10): 1326-1333.]李双成, 高伟明, 周巧富, 等. 2006. 基于小波变换的NDVI与地形因子多尺度空间相关分析. 生态学报, 26(12):4198-4203.[Li S C, Gao W M, Zhou Q F, et al. 2006.Multi-scale spatial analysis on NVDI and topographicalfactors using wavelet transform. Acta Ecologica Sinica, 26(12): 4198-4203.]刘学军, 卢华兴, 仁政, 等. 2007. 论DEM地形分析中的尺度问题. 地理研究, 26(3): 433-442.[Liu X J, Lu H X, RenZ, et al. 2007. Scale issues in digital terrain analysis andterrain modeling. Geographical Research, 26(3):433-442.]秦承志, 呼雪梅. 2014. 栅格数字地形分析中的尺度问题研究方法. 地理研究, 待出版.[Qin C Z, Hu X M. 2014.Review on scale-related researches in grid-based digitalterrain analysis. Geographical Research, in press.]宋晓猛, 张建云, 占车生, 等. 2013. 基于DEM的数字流域特征提取研究进展. 地理科学进展, 32(1): 31-40.[Song XM, Zhang J Y, Zhan C S, et al. 2013. Advances in digitalwatershed features extracting based on DEM. Progress inGeography, 32(1): 31-40.]汤国安, 刘学军, 房亮, 等. 2006. DEM及数字地形分析中尺度问题研究综述. 武汉大学学报: 信息科学版, 31(12):1059-1066.[Tang G A, Liu X J, Fang L, et al. 2006. A reviewon the scale issue in DEMs and digital terrain analysis.Geomatics and Information Science of Wuhan University, 31(12): 1059-1066.]周启鸣, 刘学军. 2006. 数字地形分析. 北京: 科学出版社.[Zhou Q M, Liu X J. 2006. Digital terrain analysis. Beijing, China: Science Press.]Atkinson P M, Curran P J. 1997. Choosing an appropriate spatialresolution for remote sensing investigations. PhotogrammetricEngineering and Remote Sensing, 63(12):1345-1351.Behrens T, Zhu A X, Schmidt K, et al. 2010. Multi-scale digitalterrain analysis and feature selection for digital soilmapping. Geoderma, 155(3): 175-185.Burrough P A, McDonell R A. 1998. Principles of geographicalinformation systems. New York: Oxford UniversityPress.Deng Y, Wilson J P, Bauer B O. 2007. DEM resolution dependenciesof terrain attributes across a landscape. InternationalJournal of Geographical Information Science, 21(1-2): 187-213.Drăguţ L, Eisank C, Strasser T. 2011. Local variance formulti-scale analysis in geomorphometry. Geomorphology, 130(3-4): 162-172.Hengl T, Reuter H I. 2009. Geomorphometry: concepts, software, applications. Amsterdam: Elsevier.Horn B K P. 1981. Hill shading and the reflectance map. Proceedingsof IEEE, 69(1): 14-47.Hutchinson M F. 1996. A locally adaptive approach to the interpolationof digital elevation models. The Third InternationalConference/Workshop on Integrating GIS and EnvironmentalModeling. Santa Fe, NM: January 21-25.Liu H H, Kiesel J, Hömann G, et al. 2011. Effects of DEMhorizontal resolution and methods on calculating theslope length factor in gently rolling landscapes. CATENA, 87(3): 368-375.Schmidt J, Andrew R. 2005. Multi-scale landform characterization.Area, 37(3): 341-350.Shary P A, Sharaya L S, Mitusov A V. 2002. Fundamentalquantitative methods of land surface analysis. Geoderma, 107(1): 1-32.Smith M P, Zhu A X, Burt J E, et al. 2006. The effects ofDEM resolution and neighborhood size on digital soil survey.Geoderma, 137(1): 58-69.Wilson J P, Gallant J C. 2000. Terrain analysis: principles andapplications. Chichester, UK:Wiley.Wilson J P. 2012. Digital terrain modeling. Geomorphology, 137(1): 107-121.Wood J. 1996. The geomorphological characterisation of digitalelevation models[D]. Leicester, UK: University ofLeicester.Woodcock C E, Strahler A H. 1987. The factor of scale in remotesensing. Remote Sensing of Environment, 21(3):311-332.Yang D W, Herath S, Musiake K. 2001. Spatial resolution sensitivityof catchment geomorphologic properties and theeffect on hydrological simulation. Hydrological Processes, 15(11): 2085-2099.Zevenbergen L W, Thorne C R. 1987. Quantitative analysis ofland surface topography. Earth Surface Processes andLandforms, 12(1): 47-56. |
[1] | 朱青,廖凯华,赖晓明,刘亚,吕立刚. 流域多尺度土壤水分监测与模拟研究进展[J]. 地理科学进展, 2019, 38(8): 1150-1158. |
[2] | 高俊峰,高永年,张志明. 湖泊型流域水生态功能分区的理论与应用[J]. 地理科学进展, 2019, 38(8): 1159-1170. |
[3] | 周玉科. 青藏高原植被NDVI对气候因子响应的格兰杰效应分析[J]. 地理科学进展, 2019, 38(5): 718-730. |
[4] | 刘丽, 李宁, 张正涛, 冯介玲, 陈曦, 白扣, 黄承芳. 中国省域尺度17部门资本存量的时空特征分析[J]. 地理科学进展, 2019, 38(4): 546-555. |
[5] | 李少星, 王先芝, 纪小乐, 张烨. 乡镇尺度上的山东省人口老龄化空间格局演变与影响因素研究[J]. 地理科学进展, 2019, 38(4): 567-576. |
[6] | 李鲁奇, 马学广, 鹿宇. 飞地经济的空间生产与治理结构——基于国家空间重构视角[J]. 地理科学进展, 2019, 38(3): 346-356. |
[7] | 张百平. 中国南北过渡带研究的十大科学问题[J]. 地理科学进展, 2019, 38(3): 305-311. |
[8] | 韩冬, 乔家君, 马玉玲. 基于空间界面视角的新时期乡村性空间分异机理——以河南省巩义市为例[J]. 地理科学进展, 2018, 37(5): 655-666. |
[9] | 廖凯华, 吕立刚. 东南湿润区坡面土壤水文过程研究进展与展望[J]. 地理科学进展, 2018, 37(4): 476-484. |
[10] | 谌丽, 张文忠, 褚峤, 王鹏, 李加忠. 北京城市街区尺度对居民交通评价的影响[J]. 地理科学进展, 2018, 37(4): 525-534. |
[11] | 张虹鸥, 王洋, 叶玉瑶, 金利霞, 黄耿志. 粤港澳区域联动发展的关键科学问题与重点议题[J]. 地理科学进展, 2018, 37(12): 1587-1596. |
[12] | 安宁, 马凌, 朱竑. 政治地理视野下的粤港澳大湾区发展思考[J]. 地理科学进展, 2018, 37(12): 1633-1643. |
[13] | 江颖慧, 焦利民, 张博恩. 城市地表温度与NDVI空间相关性的尺度效应[J]. 地理科学进展, 2018, 37(10): 1362-1370. |
[14] | 王丰龙, 刘云刚. 尺度政治理论框架[J]. 地理科学进展, 2017, 36(12): 1500-1509. |
[15] | 马学广, 李鲁奇. 城际合作空间的生产与重构——基于领域、网络与尺度的视角[J]. 地理科学进展, 2017, 36(12): 1510-1520. |
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