基于SRTM-DEM的南阳市地貌特征分析与类型划分-毕业论文

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1、基于SRTM-DEM的南阳市地貌特征分析与类型划分摘要：基于美国SRTM-DEM数据，在GIS平台下，通过对SRTM-DEM数据预处理，利用彩色晕染、密度分割与GIS空间统计分析等技术，并结合相关地质资料，通过地形高程、地表坡度及地形剖面等分析手段，对南阳市的地貌特征进行初步分析，并制作了南阳市数字高程模型。基于数字高程模型，提取了南阳市地貌的坡度、坡向、地形起伏度等重要特征要素信息，并对南阳市地貌形态进行统计分析以获取定量的认识。基于最新的中国基本地貌类型划分标准及数据分析，将南阳市按地貌划分为低海拔

2、平原、低海拔台地、低海拔丘陵、小起伏山地、中起伏山地、大起伏山地六类。最后，基于南阳市辖两个市辖区、一个县级市、十个县进行不同地貌类型划分。关键词：SRTM-DEM；南阳市；地貌特征；地貌类型；地理信息系统；数字高程模型；航天飞机雷达地形测量地貌是自然地理环境的重要组成部分，其形态和特征影响着其他生态与环境因子的分布与变化，决定着自然资源的利用方式和利用程度[1]。地貌也是地球表层系统中直接影响人类活动的一个基本要素，与经济建设、社会发展、防灾减灾等方面关系密切[2]。地貌学经历了一个从定性描述到定量分

3、析研究的发展阶段。早期地貌特征分析方法常以定性为主[3]，主要是通过纸质地形图或野外调查获取数据资料进行简单的现象描述和简单的归纳总结，这种方法具有数据庞大、计算繁琐、成果精度低、主观性强第14页（共14页）等缺点，使得地貌学的定量研究发展缓慢。20世纪50年代末至60年代中的地貌学定量革命带来了地貌发育理论的百花齐放，人们通过实地观测和模拟实验，掌握了大量的资料和统计分析资料，从而对地形发育提出了许多新设想。这一时期地貌学中引进大量相邻动力学的先进理论和技术；采用新的研究方法和手段，如物理探测、遥感、

4、年代测定、微体古生物及孢粉等；室内外模拟实验发展迅速。20世纪90年代以来，随着计算机技术、空间技术、3S（GIS，RS，GPS）技术的发展和成熟，“数字地貌”概念的提出及应用，为地貌定量研究提供了技术支持。地貌的定量研究主要是以数字高程模型（DEM）作为区域地面高程的数字表示，它记录了精确的空间三维定位信息，从而进行地形要素的提取与分析，是一种地表信息的有效手段。在GIS中，基本地形要素包括坡度、坡向和地形起伏度。其中坡度和坡向在一般的教材中都有详细的阐述，含义比较明确，而地形起伏度在微观上是指地面曲

5、率。利用DEM作为基础数据进行地貌学的定量研究对于DEM地形要素的充分挖掘、地貌知识的科学普及、人们的生产生活及国家政府部门的决策等都具有重要的理论意义与应用价值。基于这些，本文以南阳市作为研究区，基于SRTM-DEM数据对南阳市地貌特征进行分析，采用最新的中国基本地貌类型划分标准[4]对南阳市地貌进行类型划分，以期为南阳市地质灾害防治、资源勘查、工程工业应用、规划管理、水文建模、产业化和社会化服务等诸多方面研究提供定量化的基础数据。1研究区地理位置及地形地貌概述第14页（共14页）南阳市位于河南省西南

6、部，豫鄂陕三省交界处。东临我省的驻马店市和信阳市，南接湖北省的襄樊市和十堰市，西与陕西省的商洛市相连，北与我省的三门峡市、洛阳市和平顶山三市毗邻。地理坐标介于东经110°58′～113°49′，北纬32°17′～33°48′之间。东西长263公里，南北宽168公里，土地总面积2.66万平方公里，约占河南省面积的16%。南阳市东、西、北三面环山，海拔高度在72.2～2212.5m之间。地势呈阶梯状逐渐向中部和南部倾斜，构成向南开口与江汉平原相连接的马蹄形盆地，是一个相对独立而又完整的地理单元[5]。2SR

7、TM-DEM的获取和预处理SRTM即航天飞机雷达地形测绘任务(ShuttleRadarTopographyMission)。该任务是由美国国防部国家图像测绘局（NIMA）和美国航空航天总署（NASA）联合主持实施的一项测量计划，德国航空航天中心和意大利太空局参与了该项计划的实施[6]。该计划是在2000年2月11日上午11时44分，美国“奋进”号航天飞机在弗罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空，通过机载的C波段航天图像雷达和X波段合成孔径雷达，进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取了北纬60

8、°至南纬56°之间，面积超过1.19亿平方公里的9.8万亿字节的全球中低纬度地区地表的高分辨率雷达影像数据。获取的数据经过两年多的处理，制成了数字高程模型（DEM），该测量数据覆盖中国全境。第14页（共14页）SRTM-DEM数据每经纬度方格都提供一个文件，其分辨率有两种：1″×1″（SRTM1），相当于30m栅格分辨率；3″×3″（SRTM3），相当于90m栅格分辨率。SRTM1的文件里面包括3601＊3601个采样点的高度数据，只解密了