地貌信息自動提取

1、地貌基本形態(tài)DEM的自動劃分利用DEM數(shù)據(jù)及其所派生的多種地貌信息進行地貌形態(tài)類型自動劃分，實驗提取地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、高程變異系數(shù)、平均坡度、平均高程6個地形因子，并將各因子置于不同的信息層面中，通過主成分分析，ISODATA非監(jiān)督分類法與Bayesian最大似然監(jiān)督分類法相結合，對地貌的基本形態(tài)進行了多維信息綜合分類。地貌類型劃分原理與方法地貌類型識別原理：地形因子是描述地貌形態(tài)特征的量化指標。由于相同地貌類型實體具

2、有最大的相似性，最小的差異性；不同地貌類型實體具有最小的相似性和最大的差異性。因此從相同地貌類型所提取的同種地形因子，其值也更為接近，而從不同類型的地貌實體提取的地形因子則存在較大的差異。這種相似性和差異性即是地貌形態(tài)類型劃分的依據(jù)。在地貌形態(tài)劃分中，其實質是計算地面上的點與各地貌類型的相似程度，相似程度最大的類，即為該點所屬地貌類型。地形因子選取及地貌分類方法：選取地形起伏度、地表切割度、高程變異系數(shù)、地表粗糙度、平均高程、平均坡度6

3、個宏觀地形因子數(shù)據(jù)預處理：將標準化后的各因子作為單波段圖像，按平均高程、起伏度、切割度、粗糙度、高程變異系數(shù)、平均坡度的順序分別放入6個通道中，組合成多波段圖像。計算組合圖像各波段之間的協(xié)方差、相關系數(shù)，以檢查各因子之間的相關性，為圖像處理及分類的細化提供有用的信息。地貌類型的自動劃分：采用ISODATA（IterativeSelfganizingDataTechnique，即重復自組織數(shù)據(jù)分析技術）算法進行非監(jiān)督分類，再選擇典型樣區(qū)進

4、行訓練（以“1∶400萬中國及其毗鄰地區(qū)地貌圖”為標準），在原始圖像每一種類別的典型樣區(qū)內各選取80~100個訓練樣本，采用Bayesian最大似然法作監(jiān)督分類。基于DEM的溝谷地貌自動提取與實現(xiàn)技術從高程點數(shù)據(jù)可以生成的與地形相關的主要變量涉及坡度坡向、地表粗糙度、地面剖面曲率、地面平面曲率、地勢起伏度等諸多指標。其中地面剖面曲率、地面平面曲率和坡度是影響DEM地形特征和空間分布的主要地形變量影響著不同的地表形態(tài)。溝間地、溝坡地和溝底

5、地是黃土溝壑區(qū)重要的地形形態(tài)特征不僅決定著空間地貌的構型及概勢而且也是深入分析其他地形要素的基礎其與地面剖面曲率、地面平面曲率和坡度等地形因子之間存在著很強的相關關系為實現(xiàn)地表形態(tài)的計算機定量分析與模擬提供了依據(jù)。實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法1.提取流域內地形因子信息利用高精度的柵格數(shù)字高程模型在ArcView中直接提取坡度、地表粗糙度、地面剖面曲率、地面平面曲率、地勢起伏度等相關地形變量數(shù)據(jù)結果分別記錄為一個Theme層面。2.計算地表徑流量利用

6、ArcView的水文分析方法提取出單位柵格上的集水量數(shù)據(jù)集水量數(shù)據(jù)值越大柵格上的地表徑流量越大。進行集水量數(shù)據(jù)與實際地面對比分析得到3種基本地貌上集水量的臨界值根據(jù)臨界值分級提取出所對應不同地貌上的集水量數(shù)據(jù)層面也就得到了任一柵格上的地表徑流量。3.地貌數(shù)據(jù)疊加分析突變的坡折區(qū)區(qū)分了溝谷地貌基本單元對提取出的特征數(shù)據(jù)層面賦予不同的代碼進行疊加處理剔除無關的信息量得到坡間地、坡溝地、坡底地3種地貌的基本數(shù)據(jù)層面。然后利用其聚類分析功能初步