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地貌形态多尺度综合分类方法

干旱区研究 2022年第2期39卷 638-645页

作者：杨维涛孙建国马恒利黄卓兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合研究中心甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070

地貌形态对象往往大小悬殊,跨越特定的空间尺度。现有的地貌形态自动分类方法尚未充分顾及该特点,分类精度受到制约。利用地貌形态的大小为尺度,提出1种涉及尺度跨越性的地貌形态多尺度综合分类方法,该方法由多尺度分割、按尺度顺序筛... 详细信息

地貌形态对象往往大小悬殊,跨越特定的空间尺度。现有的地貌形态自动分类方法尚未充分顾及该特点,分类精度受到制约。利用地貌形态的大小为尺度,提出1种涉及尺度跨越性的地貌形态多尺度综合分类方法,该方法由多尺度分割、按尺度顺序筛选和多尺度合并3个步骤构成。其中,按尺度顺序筛选是1个以多尺度特征提取和监督分类为基础、以小尺度(小尺寸)优先和概率最大化为准则的被分类对象迭代确认过程。以黄土高原为例的试验结果表明,该方法简便可靠(总体精度可以达到75.16%,Kappa系数可以达到0.71),可用于地貌形态精细化分类。

关键词：地貌形态分类多尺度黄土高原

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地貌形态模拟

地理学报 2000年第3期55卷 266-273页

作者：许世远孙以义华东师范大学资源与环境学院上海200062

对地貌模拟 ,常用的物理机制和统计规律都有其自身的不足之处。而采用地貌形态模拟的方法 ,即运用地理信息系统方法把数字模型和数学模型有机地结合起来 ,将时间和空间缩小、定量化 ,可以形象地再现地貌形态的空间特征和地貌演化的过程... 详细信息

对地貌模拟 ,常用的物理机制和统计规律都有其自身的不足之处。而采用地貌形态模拟的方法 ,即运用地理信息系统方法把数字模型和数学模型有机地结合起来 ,将时间和空间缩小、定量化 ,可以形象地再现地貌形态的空间特征和地貌演化的过程。这一技术的实现在于创建四维地貌数据库 ,建立分形地貌模拟模型 ,用分形内插技术实现地貌形态的模拟。四维地貌数据库扩充了数字地面模型数据库 ,分形地貌模拟模型第一次把地貌的分形特征用计算机模拟实现。同其它地貌模拟方法相比 ,本模型具有定量化、快速准确、操作方便和视觉效果好等优点。

关键词：地貌模拟数字地面模型计算机图形地貌形态

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流域地貌形态特征多重分形算法研究

水科学进展 2009年第3期20卷 385-391页

作者：沈中原李占斌李鹏鲁克新西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西西安712100

为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可... 详细信息

为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可以更加敏感、更加全面地对流域地貌形态的总体特征进行描述;多重分形谱的顶点对应简单分形的容量维,多重分形谱的宽度可以定量表征流域表面的起伏程度,多重分形谱的端点维数的差别可以间接地反映流域峰谷数目的比例;流域地貌形态特征多重分形谱能够分层次地刻画流域内部的精细结构,从而更加突出地表现异常局部地貌变化特征;流域地貌形态特征多重分形谱的无标度区间的合理范围,应该确定为DEM像元尺度到流域最大高程值的1.5倍左右最为合适。

关键词：流域地貌形态多重分形算法无标度区间

利用最佳地形特征空间进行地貌形态自动识别——以西南地区为例

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武汉大学学报（信息科学版） 2011年第11期36卷 1376-1380页

作者：曹伟超陶和平孔博刘斌涛中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都市人民南路四段9号610041 中国科学院研究生院

基于ASDEM数据,提出采用相关矩阵法和雪氏熵值法获取西南地区地貌形态识别的最佳地形特征空间为坡度、地表切割深度、地面累积曲率、绝对高程和地表粗糙度的组合,使用最佳地形特征空间分析方法获得西南地区11种地貌形态的分布图。研究... 详细信息

基于ASDEM数据,提出采用相关矩阵法和雪氏熵值法获取西南地区地貌形态识别的最佳地形特征空间为坡度、地表切割深度、地面累积曲率、绝对高程和地表粗糙度的组合,使用最佳地形特征空间分析方法获得西南地区11种地貌形态的分布图。研究结果表明,平原及低海拔盆地、丘陵、中山和亚高山4种地貌形态分布较广,其和占到总面积的56.11%,其余各类型与总面积比在4.08%～8.30%之间,且较破碎。分别从宏观和微观两方面验证了结果的可靠性,对进一步研究具有参考意义。

关键词：地貌形态最佳地形特征空间地貌形态特征

基底摩擦属性和脆性层厚度对背驮式盆地地貌形态及形成演化的影响:来自物理模拟的启示

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地质科学 2022年第4期57卷 975-990页

作者：何文刚余一欣郑学贤周杰江明倩罗丽虹遵义师范学院土木工程系贵州遵义563006 葡萄牙里斯本大学科学院葡萄牙里斯本1749-016 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司海洋物探处天津300457

对背驮式盆地的形成机制进行分析有利于深入理解油气运聚成藏的过程及其机理。前人研究已基本揭示了背驮式盆地的构造几何学特征及可能的动力学来源,但有关背驮式盆地的形成机制及其控制因素的物理模拟探索,所开展的研究工作还不足。本... 详细信息

对背驮式盆地的形成机制进行分析有利于深入理解油气运聚成藏的过程及其机理。前人研究已基本揭示了背驮式盆地的构造几何学特征及可能的动力学来源,但有关背驮式盆地的形成机制及其控制因素的物理模拟探索,所开展的研究工作还不足。本文主要根据基底摩擦属性差异和脆性层厚度变化,设计了两个系列5组实验模型,对背驮式盆地的成因机制进行了分析和探讨。研究表明:1)脆性层厚度是控制背驮式盆地形成的关键因素,太薄的脆性层厚度不利于形成背驮式盆地,而较厚的脆性层有利于背驮式盆地的形成;2)基底摩擦强度在一定程度上也影响背驮式盆地的形成,褶皱—冲断带根带基底高摩擦和前缘低摩擦强度,对背驮式盆地的形成具有促进作用;褶皱—前缘高摩擦强度则阻碍背驮式盆地的形成;3)只有根带具有较大的脆性层剪应力,同时前缘构造带具有较小的基底剪应力,在力学上具备一定的动力学平衡,才能形成形态较为清晰的背驮式盆地;4)四川背驮式盆地的形成与青藏高原的强烈隆升所提供较大的剪应力和川东构造带的基底软弱层改变了该区的基底摩擦强度等密切相关。该研究成果对进一步深入理解背驮式盆地的形成演化具有重要的指示意义。

关键词：背驮式盆地基底摩擦属性脆性层厚度地貌形态演化特征物理模拟

免像控无人机技术在矿山地貌形态调查中的应用

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地质通报 2023年第2期42卷 479-487页

作者：袁新悦甘淑高莎胡琳毕瑞罗为东昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650000 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650000

传统的无人机测量技术用于矿山测量须进行必要控制点的测设,也使无人机测设在复杂地形、难以进入等地区存在一定的应用瓶颈。免像控航测技术可以不提前布设控制点,成为矿山地貌形态调查的一种重要趋势。以昆明市某露天采矿区为研究区,利... 详细信息

传统的无人机测量技术用于矿山测量须进行必要控制点的测设,也使无人机测设在复杂地形、难以进入等地区存在一定的应用瓶颈。免像控航测技术可以不提前布设控制点,成为矿山地貌形态调查的一种重要趋势。以昆明市某露天采矿区为研究区,利用DJI PHANTOM 4 RTK无人机进行航摄,分析免像控航测技术的关键技术和作业流程,完成了DOM(数字正摄模型)、DEM(数字高程模型)、DSM(数字栅格地图)和DLG(数字线划地图)制作、三维模型构建及模型内、外精度分析,对研究区地貌形态分布情况与特征参数进行分析统计。实验结果论证了免像控航测技术在矿山地貌景观调查中的可行性,为合理化开发矿产资源、最大化恢复生态环境提供技术支撑。

关键词：免像控无人机矿山地貌形态

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地貌形态多尺度分类方法研究

地貌形态多尺度分类方法研究

作者：杨维涛兰州交通大学

学位级别：硕士

人类的生产生活和生态文明发展与地貌形态息息相关。地貌形态作为地貌类型最直接的表现形式,是地貌学研究的重要内容之一。地貌形态的分类可使人们更清楚的了解其空间分布,为合理利用土地资源、优化人类活动格局等提供科学依据。纵观现... 详细信息

人类的生产生活和生态文明发展与地貌形态息息相关。地貌形态作为地貌类型最直接的表现形式,是地貌学研究的重要内容之一。地貌形态的分类可使人们更清楚的了解其空间分布,为合理利用土地资源、优化人类活动格局等提供科学依据。纵观现有研究成果,地貌形态分类主要存在两方面的不足。其一,对参与分类的特征因子考虑不够全面。地貌形态分类的特征因子主要由DEM及其相关的地形变量、纹理特征以及能表现地貌形态特征的结构信息因子等组成,但多数研究对结构信息考虑不够全面。其二,现有的地貌形态自动分类方法多以单一尺度为主,但地貌形态对象往往大小悬殊,跨越特定的空间尺度。换言之,人类感兴趣的地貌形态对象往往具有多尺度特征,使得单一尺度分类精度受到制约。针对以上问题,论文进行的工作和得到的主要结论如下:(1)以30 m分辨率的DEM为基础数据,提取黄土高原典型样区涉及到的高程、坡度变率、山体阴影、地表粗糙度、地表曲率、高程变异系数、坡度、地表切割深度和地形起伏度9种基础地形变量,并对其进行定量化筛选。同时对涉及的高程变异系数、地表切割深度和地形起伏度3种宏观地形因子。以地形起伏度为例,从窗口大小3×3,4×4,…,33×33进行平均地形起伏度提取,最后利用均值变点法确定最佳窗口大小为14×14。(2)利用相关性以及雪氏熵值法,对地形变量进行定量筛选与组合,最终得到的地形变量为高程、坡度、山体阴影、地表曲率、地形起伏度、坡度变率和高程变异系数。(3)以地形因子作为主要特征因子,在纹理特征作为辅助因子(主要为高程同质性,坡度均值、坡度熵,山体阴影均值、山体阴影方差、山体阴影熵、山体阴影相关性、山体阴影角二阶矩、山体阴影相异性、山体阴影同质性和山体阴影对比度)的基础上,加入新的能反映结构信息的地形元素结构信息因子。结果表明,在地貌形态分类中,地貌形态元素结构信息因子能够提高分类精度。(4)本文提出一种由多尺度分割、按尺度顺序筛选和多尺度合并三个步骤构成的顾及尺度跨越性的地貌形态多尺度综合分类方法(简称IMC)。其中,按尺度顺序筛选是一个以多尺度特征提取和监督分类为基础、以小尺度(小尺寸)优先和概率最大化为准则的被分类对象迭代确认过程构成。以黄土高原典型样区为例的实验结果表明,IMC的性能良好(总体精度达到75.16%,Kappa系数为0.71),简便可靠,可用于地貌形态精细化分类。综上所述,本文尝试利用提出的IMC方法实现地貌形态自动分类,结果良好,为地貌形态分类方法提供了更多的参考。此方法不仅适用于地貌形态分类中,还有望在遥感影像分类中得以应用,来解决同类问题。

关键词：地貌形态分类多尺度特征因子黄土高原

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流域地貌形态特征量化研究进展

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2005年第9期33卷 149-155页

作者：朱永清李占斌崔灵周西安理工大学水利水电学院

以流域地貌形态特征的量化方法为主题,分别从图纸描绘、数理统计、土壤侵蚀模型地貌因子、分形地貌等角度,详细论述了国内外流域地貌形态特征量化研究的现状及进展,阐明了当前流域地貌形态特征量化研究中存在的问题,并对其今后研究方向... 详细信息

以流域地貌形态特征的量化方法为主题,分别从图纸描绘、数理统计、土壤侵蚀模型地貌因子、分形地貌等角度,详细论述了国内外流域地貌形态特征量化研究的现状及进展,阐明了当前流域地貌形态特征量化研究中存在的问题,并对其今后研究方向进行了初步探讨。

关键词：地貌形态特征量化分形研究流域治理

巴丹吉林沙漠高大沙山区植被特征与地貌形态的关系

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水土保持通报 2014年第5期34卷 278-283页

作者：崔徐甲董治宝逯军峰王蒙李继彦罗万银陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

通过对巴丹吉林沙漠伊和吉格德湖高大沙山区野外植被考察,研究了该地区的生物多样性,并分析了该地区植被—沙山地貌形态之间的关系。结果表明,研究区植被种类较少,以旱生物种为主,植被群落分布的垂直特征及差异明显。该区植物种共计6科9... 详细信息

通过对巴丹吉林沙漠伊和吉格德湖高大沙山区野外植被考察,研究了该地区的生物多样性,并分析了该地区植被—沙山地貌形态之间的关系。结果表明,研究区植被种类较少,以旱生物种为主,植被群落分布的垂直特征及差异明显。该区植物种共计6科9属9种,沿沙山上部至底部依次为:草本群落—灌木群落—草本或半灌木群落。沙多分布在背风坡,碟果虫实及白莎蒿多分布在迎风坡。总体群落多样性测度结果,沙山两坡中部多样性指数高,背风坡上部及迎风坡中部均匀度指数高。分层次群落多样性测度结果,由于草本种类单一,草本群落多样性及均匀度指数差别不大,迎风坡中部灌木群落多样性指数最高。高大沙山植被群落特征受整体沙山地貌形态影响,迎风坡植被分布及多样性变化特征与沙山第1和第2序列地貌形态有良好的对应关系。在更为广泛的沙漠发育时期,沙山表面稀疏的植被通过影响输沙率进而拦截沙粒,在维持沙山高度方面具有更为重要作用。

关键词：植被特征高大沙山生物多样性地貌形态巴丹吉林沙漠