不同栅格分辨率下赣州市石城县崩岗易发性评价研究

探究不同栅格分辨率下崩岗易发性评价对崩岗防控具有重要意义.为开展相关研究,以赣州市石城县为例,利用地理探测器选取降雨侵蚀力、可蚀性、岩石种类、植被高度、叶面积指数、高程、坡度、归一化植被指数指标作为评价指标,划分出15、30、60、90、120 m 5种分辨率的栅格单元,以频率比(FR)为联接方法,构建频率比-随机森林(FR-RF)模型开展崩岗易发性评价.结果显示:栅格单元空间分辨率对崩岗易发性评价有一定影响,5种不同栅格分辨率下易发性结果的AUC值依次为0.840、0.830、0.830、0.820、0.810,基于随机森林模型下15 m分辨率栅格单元更适用于研究区的崩岗易发性评价(AUC值为0.840);研究区较高易发区以及高易发区主要分布在北部区域.研究结果可以为赣南地区的崩岗易发性评价提供重要参考.

DEM栅格分辨率对丘陵山地区定量土壤-景观模型的影响

基于数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的定量土壤-景观模型的精度依赖于DEM栅格分辨率,而DEM栅格分辨率如何影响土壤-景观模型及其预测精度目前研究较少。以西南丘陵山地区一典型汇水盆地为研究对象,以该区2.5、5、10、20和30m DEM为基础,利用逐步线性回归方法建立起研究区不同分辨率下的定量土壤-景观模型,并应用这些模型预测研究区内土壤表层碱解氮含量的空间分布,进而比较DEM不同分辨率下土壤-景观模型及其预测精度。结果表明,随着DEM栅格分辨率的降低,比汇水面积、地形湿度指数的均值逐渐增加;平均坡度逐渐降低;曲率变化的范围逐渐减小。地形指数的这一变化规律对土壤-景观模型及其预测结果产生显著影响,模型的校正决定系数、平均绝对误差和均方根误差都以5m栅格分辨率为转折点,分辨率低于5m,模型的校正决定系数显著减小,平均绝对误差和均方根误差显著增加。

DEM栅格分辨率和子流域划分对杏子河流域水文模拟的影响

以黄土丘陵沟壑区杏子河流域为研究区,采用数字滤波法分割了杏子河招安水文站1958—1974年的基流量,评价了SWAT模型在该流域水文模拟的适用性,并分析了DEM栅格分辨率和子流域划分对SWAT水文模拟的影响。结果表明,SWAT模型适用于该流域年河川径流、地表径流、基流及产沙量的模拟。当DEM栅格分辨率在20—150 m之间时,SWAT能有效地模拟年河川径流、地表径流、基流及产沙量,各水文要素模拟结果的R2和NSE分别在0.93和0.51以上,RSR在0.43以下;而当栅格分辨率大于150 m时,各水文要素的模拟效果存在差异。子流域划分对流域产流模拟影响较小,而对产沙模拟影响较大。当子流域提取阈值在12—100 km2之间时,不同的子流域划分对产沙量几乎没有影响,若超出该阈值范围,模型会低估产沙量。因此,可针对不同的水文要素选择合适的DEM和子流域提取阈值,以提高模拟精度和运行效率。

不同比例尺农田土壤碳库模拟的最佳栅格单元分辨率

基于太湖地区1：50 000、1：1 000 000、1：14 000 000 三种比例尺土壤矢量图斑单元以及通过上述矢量图斑单元转换生成的不同分辨率的栅格单元，在1982年水稻土土壤有机碳库的基础上，利用DNDC （Denitrification-Decomposition） 模型模拟了2000年水稻土表层 （0-20 cm） 土壤有机碳库，对比分析了不同分辨率栅格单元与3种比例尺矢量图斑单元的水稻土类型数量、面积、表层土壤有机碳储量以及有机碳密度的变化特征，并以矢量图斑单元获得的这4个指标结果为基准，用相对变异百分数 （VIV） 来判别基于三种比例尺DNDC模型模拟的最佳栅格单元分辨率。结果表明，在4个指标的│VIV│〈 1%前提下，基于1：50 000、1：1 000 000、1：14 000 000 三种比例尺的最佳栅格模拟单元分辨率分别为0.2 km × 0.2 km、2 km × 2 km、17 km × 17 km，既能保证模型模拟过程中的精度要求，又可以避免数据冗余，提高模拟效率。建立的土壤碳库模拟研究的比例尺与其最佳栅格单元分辨率对应转换关系，对区域土壤碳模拟研究具有重要参考价值。

无人机载激光雷达人工林单木分割算法研究

为充分发挥单木分割算法的应用潜力,实现单木位置的精准定位和树冠的精确划分,利用无人机载激光雷达点云数据,根据优势树种和林分密度差异选取四块人工林样地,使用单木探测率P、探测准确率R和总体精度F评价分水岭分割算法、特征点决策树算法和邻域增长算法以及点云聚类分割算法的分割精度,通过改变栅格分辨率及点云密度,进行单木分割效果的敏感性分析。结果表明:1)四种算法分割结果较好,总体F值达到0.89,R值总体为0.85,P值总体为0.94。林分稀疏的样地比林分密集样地分割精度更高,分水岭算法分割单木精确性和适应性最好;2)选择合适的CHM分辨率有助于提高单木分割精度,栅格分辨率为0.3 m×0.3 m时基于CHM分割算法分割结果均为最好;3)随着点云密度的降低,点云聚类分割算法分割精度降低。当点云密度为100%(65 pts·m^(-2)),F值为0.77,点云密度为10%(6.5 pts·m^(-2)),F值为0.58,F值降低0.19。

区域地质灾害评价中斜坡单元划分方法研究

针对基于GIS平台进行斜坡单元划分时,并未考虑栅格分辨率对划分结果的影响,且对填洼阈值及集水面积阈值等关键值缺乏定量的计算方法的问题提出一种斜坡单元划分方法。首先,考虑栅格尺寸的影响,利用Hutchinson提出的坡度中误差法,推求最佳栅格分辨率。计算出DEM中洼地深度,依据真实洼地深度,设置为填洼阈值;根据"沟谷密度-集水面积阈值"关系曲线以及"蓝线"技术推求集水面积阈值;最后,建立较完整的斜坡单元定量划分方法。将此方法运用于实际区域,并进行验证,计算结果表明:斜坡单元划分结果与卫星地形图的山谷(山脊线)的分布较为吻合,能比较规整地体现斜坡的形态和大小。此方法为斜坡单元合理划分提供定量参考,对区域地质灾害风险性评价研究具有现实意义。

DDRM模型在渠江流域的应用研究

为了进一步探究分布式水文模型(DDRM)的适用性,基于渠江流域的数字高程模型(DEM),提取了研究区域的边界、河网水系,计算了研究区域的地形指数;然后采用基于DEM的DDRM模型进行流域降雨-径流过程模拟,并用确定性系数、洪峰相对误差、峰现时间误差等对DDRM模型的模拟精度进行了评价;同时,对比分析了不同DEM栅格分辨率(1 km和2 km)对模型模拟精度的影响。结果表明:基于上述2种分辨率的DDRM模型在渠江流域降雨-径流模拟中均取得了较好的模拟效果,其中基于1 km栅格的DDRM模拟精度略优于2 km栅格。DDRM模型结构简单,参数较少、物理过程明确,而且能够模拟流域土壤含水量和径流量的空间分布,可为缺资料地区水文模拟提供一种新的方法。

给定内插高程异常值的精度时对GPS水准网格间距的考虑

在已布设GPS水准网的地区,若需内插其中任意一点的高程异常值时,应该了解该内插值的精度。导出了该内插点高程异常值的精度评定方法,并具体给出在我国C级GPS水准网中,该内插点高程异常推估值精度和该地区的地形和栅格重力异常分辨率的数学关系式和实例。在给定内插点高程异常值精度的局域大地水准面时,按不同地形和栅格重力异常分辨率的密度,根据这些数学关系式,可以设计间距合理的B级或C级GPS水准网。

预建高精度地图的封闭区域UGV自动驾驶导航定位

针对封闭区域UGV自动驾驶应用,本文提出了一种基于平面高精度地图的导航定位方法。该方法利用三维激光扫描数据采用预定义的栅格地图概率值建立多分辨率地图,在保证定位精度的同时提高定位效率,采用极大似然估计获取载体位姿初值并将IMU数据用于计算高斯-牛顿法搜索初值。试验结果表明,基于激光扫描的二维地图构建与匹配定位方法能有效解决帧与帧匹配误差快速累积问题,可以高效地使用已有地图进行连续高精度的载体定位。