坡度與分辨率關(guān)系研究——以黃土丘陵區(qū)為例.pdf

1、坡度是進(jìn)行水土流失研究的重要因子，但是存在坡度衰減現(xiàn)象，因而不能直接和有效地表現(xiàn)地形的起伏，也不能有效的提取與坡度有關(guān)的地貌和水文模型參數(shù)，進(jìn)而影響了水文和土壤侵蝕模擬計(jì)算精度。因此如何確定坡度隨DEM分辨率變化的規(guī)律，將有助于減少坡度衰減帶來(lái)的負(fù)面影響，對(duì)提高DEM數(shù)據(jù)資源的有效利用具有重要意義。本文以黃土高原典型的黃土丘陵溝壑區(qū)——陜西省安塞縣縣南溝流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，以大比例尺地形圖為基礎(chǔ)，插值生成多分辨率的DEM，并提取坡度與剖面曲

2、率數(shù)據(jù)，分別在點(diǎn)、線(xiàn)和面層次上進(jìn)行研究高程、坡度和剖面曲率隨分辨率降低的變化量，變化格局及相互關(guān)系。主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 (1)DEM的多尺度表達(dá)及其表達(dá)效果驗(yàn)證。為建立基于相同定位基礎(chǔ)的多尺度DEM，以大比例尺地形圖為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，插值生成不同柵格大小的DEM，并使用直方圖相似度的方法對(duì)生成的多分辨率DEM與不同比例尺地形圖的原生DEM進(jìn)行匹配，驗(yàn)證生成的多分辨率DEM的尺度有效性，作為尺度效應(yīng)研究的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立

3、的多分辨率DEM可以作為坡度尺度效應(yīng)研究的基礎(chǔ)。
　　 (2)坡度隨分辨率變化的尺度效應(yīng)分析。在高分辨率坡度上布設(shè)地形特征點(diǎn)、地形特征線(xiàn)，同時(shí)分析區(qū)域坡度的整體變化，認(rèn)識(shí)理解坡度隨分辨率變化規(guī)律。研究表明在點(diǎn)、線(xiàn)、面層次上在低坡度地區(qū)，坡度隨分辨率降低變化不大，而在中高坡度上，坡度隨分辨率降低成衰減趨勢(shì)，且隨坡度等級(jí)的提高，衰減趨勢(shì)越明顯。剖面曲率的衰減速度要快于坡度的衰減速度。
　　 (3)隨分辨率降低損失信息的統(tǒng)計(jì)及

4、損失信息區(qū)域研究。研究表明隨著分辨率的降低差異越大，損失的地形信息越多，損失的高程、坡度和曲率有增大的趨勢(shì)。高程和坡度信息在梁峁損失不大，而在溝谷部分損失較大，剖面曲率在整個(gè)區(qū)域損失都較大。
　　 (4)對(duì)高程、坡度和曲率進(jìn)行地統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，高程值的空間自相關(guān)性非常強(qiáng)烈，空間結(jié)構(gòu)變異和隨機(jī)變異都很大，且隨分辨率降低的影響較??；坡度和剖面曲率空間自相關(guān)性也很大，但是空間結(jié)構(gòu)變異和隨機(jī)變異都不大，且隨分辨率的降低而降低，說(shuō)明坡