复杂地形风电场微观选址优化算法研究

我国拥有丰富、分布广泛的风能资源,其中复杂地形的风能开发正成为新的焦点。在风能开发中微观选址极为重要。由于传统风电场微观选址优化在复杂地形中效率低下,难以充分利用风资源,本文提出两种更高效的优化方法。其一,采用灰狼优化算法对风电场选址进行优化,优化主要以单个风力机容量系数为个体,总发电量的提高为目标,多优化个体共同构成电场整体排布方案。这种针对复杂地形下风电场微观选址优化的方式,能显著提升优化效率,有效实现选址优化目的。其二,采用作图法,分析风电场内特定高度的容量系数和风向分布,提出多种排布方案,基于发电量最大化原则选定方案实现优化,这种方法直接锁定最优结果,减少计算资源消耗。

降雨过程中黄土坡面微地形因子与侵蚀关系研究

以断续降雨过程中不同阶段的黄土坡面栅格单元地形信息为研究对象,通过12段30 min、60 mm/h雨强的降雨进行模拟降雨试验,对微坡度、微坡向与黄土坡面侵蚀过程、细沟形态演变的相互影响进行研究。研究结果表明:坡面微坡度与微坡向的变化主要集中在降雨初始阶段(0~30 min),后续阶段(30~360 min)变化幅度较小,微坡度和微坡向变化与坡面时段侵蚀量显著正相关。细沟网络形成后,微坡度<15°区间和45°以上区间栅格占比缓慢上升,且主要产生于细沟内部,细沟内部在发育过程中会产生泥沙堆积的平台和坡度较大的陡坎。细沟的发育过程是细沟内径流的剥蚀和边壁不稳定土体的坍塌共同作用的非均匀发育过程,径流的剥蚀和土体的坍塌互相促进,加速了细沟的发育过程,从而造成了侵蚀量的波动。细沟侵蚀过程中坡面微坡向以坡面坡向为主导,坡面坡向栅格占比在30 min后保持不变,而细沟总表面积逐渐增加,说明微坡向与坡面同向的细沟栅格数增加。细沟会产生有一定宽度的沟底,沟道的横截面由“V”形向“U”形过渡。除北向外,其余微坡向栅格数变化与细沟密度、细沟割裂度、细沟复杂度、细沟累计长度和细沟平均宽度显著相关,微坡向栅格数能够较好地反映坡面细沟形态变化。

基于DEM的阳江农场地形特征信息提取与分析

文章以ArcG IS 9.2为软件平台,以阳江农场1∶50 000地形图为基础生成水平栅格分辨率为25 m的DEM,并提取了部分宏观和微观地形因子进行分析。结果表明,阳江农场属于低海拔地区,主要以平坦地形为主,大部分地区地表粗糙度及高程变异系数较小;大部分土地资源较好,南、北坡向的土地面积略有差异,研究区地表起伏不大,且多为平坡,应注重对地力进行维护,防止水土及养分流失;应进一步研究栅格图最佳分辨率,以提高地形因子分析精度;有必要结合实际调查状况,对相应地貌特征处理结果进行客观分析。

基于微观地形因子的防界线提取算法

防界线作为一种基本的线状地形特征,在军事领域和民用领域都有着广泛的应用前景。现有的提取技术仅考虑防界线的可视域特性,所提取的结果偏差大,不足以支持实际应用。为此,提出一种防界线提取方法,该方法着眼于防界线局部的微观形态特征,利用滑动窗口分析山体曲面的坡度变化情况,筛选出坡度变化剧烈的特征点并结合其他约束条件形成防界线。实验结果表明,所提取的特征线符合设防要求。

基于二阶微观地形因子的可视化增强研究

地形可视化是对地形的直观表达,是人们了解和认识地形的基本途径。通过传统的可视化技术所展现的三维高低起伏效果,相比平面图虽然更容易判读出地形的总体走势,但对地球表面的纹理细节要素的刻画程度却远远不足,无法达到特定工程应用中对地形真实性的需求。因此,本文以黄土丘陵地区原始DEM为主要数据源,通过研究二阶微观地形因子,重点阐述了如何利用二阶微观地形因子增强DEM地形可视化效果,从而达到刻画出该地形正常难以辨别的细小地表单元的目的。

基于AE的坡面地形特征提取系统设计与实现

为更好地理解地形地貌特点和变化,文中使用C#编程语言以及Arc Engine(AE)开发组件设计并实现了坡面地形特征提取系统,可完成坡度坡向等地形因子的自动提取。以庐山地区的实际DEM数据为基础与Arc Map软件进行对比验证,实验显示提取结果完全相同,效率相较于ArcMap有所提高,并且可进行基于DRAGUT原则的微观地貌分类,分类结果清晰明确。