基于GIS的典型黄土小流域边界线分形特征研究

流域边界线是影响流域发育的重要地形控制线,尽管它不具有特征标度区间,但在不同的尺度上都有着精细的空间结构特征,具有重要的地理意义.论文以分形理论为指导,在借鉴现有河流与水系分形特征计算方法的基础上,结合GIS研究了典型黄土小流域边界线的分形特征值计算方法.以5m分辨率的高精度DEM数据为主要信息源,以陕西省绥德县韭园沟流域为典型研究样区进行了流域边界线的二维、三维分形特征值估算实验.实验结果表明流域边界线的三维分形特征值比二维分形特征值具有更好的区分度,可以较为客观地反映流域内部的地貌形态特征,今后应该进一步深化对流域边界线所蕴含的地学特征信息的科学认识.

基于DEM的山地鞍部点分级提取方法

本文以地形起伏变化较大的陕北黄土丘陵沟壑区为例,通过流域边界线上高程相对低点的自动识别,实现基于DEM数据的地面鞍部点自动获取。实验结果显示,采用该方法所提取的地面鞍部点具有层次结构显著、提取精度高、操作简便、便于确定重要性等级及与山顶点空间关系等优点,对于DEM地形特征点簇的构建与分析具有重要意义。

基于DEM的山顶点和鞍部点一体化提取

在提取流域边界线后,通过分离边界线分量构建山脊线链表,间断识别像素链表上的高程极大值点和极小值点,实现山顶点和鞍部点的一体化提取。选择高山、中山、低山3种地形样区,采用25m分辨率DEM（digital elevation model）为实验数据,分别利用本文提出的一体化方法与常用的窗口分析法、正反地形法进行提取山顶点和鞍部点的实验分析。结果表明,一体化方法不仅能维持山顶点和鞍部点空间上的耦合关系,同时能保证它们在数量上的对应性。此外,该方法也有适用性好、提取速度快的特点。