规则格网DEM的地形特征线提取研究

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1、分类号:P2310710-2015126118硕士学位论文规则格网DEM的地形特征线提取研究王文娟导师姓名职称韩玲教授申请学位类别工学硕士学科专业名称资源与环境遥感论文提交日期2018年4月23日论文答辩日期2018年6月2日学位授予单位长安大学TopographicfeaturelineextractionofregulargridDEMAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangWenjuanSupervisor：Prof.HanLingChang’anUniversity

2、,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成，果，对论文的研宄做出重要贡献的个人和集体均己。除论文中已经注明引用的内容外在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年Ｚ月旁曰论文知识产权权属声明。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校学校享有、公开阅览。以任何方式发表、复制、借阅以及申请专利等权利本人离校后发表或使用。

3、学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：少年６月＆曰导师签名：年６月各曰摘要数字高程模型（DEM）是离散数据，可利用其数字化的形式来描述地表真实形态。此外，各种地形地貌的结构特征信息也包含在里面，如点数据（谷底点、鞍部点等）、线数据（山脊线、山谷线等）、面数据。其中，山脊线和山谷线是典型的地形特征线，其构成了地形起伏变化的分界线。从另一角度来说，它们也是分水线和汇水线，在研究地形地貌方面有很大意义，且地学研究的热门课题之一就是如何将山脊线、山谷

4、线从地形中准确、快速的提取出来。规则格网DEM具有结构简单，可在计算机上快速处理等优点，故论文对山脊线、山谷线的研究是基于规则格网DEM的，并结合文献整理和实验研究分析，改进地表流水物理方法来提取特征线，主要的研究内容有：（1）无洼地DEM生成：传统方法在提取特征线时，直接利用剔除和填平等方法来对洼地进行处理，这就造成洼地中的一些真实地表形态被当成伪洼地一起被处理掉，造成提取的特征线结果与真实地形不相符。为更好的得到无洼地DEM，使提取的特征线准确，论文设计了一种有效的无洼地DEM生成方法，即结合多源数据（DEM、TM数据），先利用

5、DEM数据提取洼地，基于洼地属性特征（洼地面积）对真伪洼地进行初步识别；再利用TM影像提取研究区的水体信息，这是由于洼地中的真洼地多是水库、水坝等真实地表，将提取出的水体信息作为真实洼地；最后，将原始DEM数据、洼地提取数据及水体信息提取数据进行综合分析处理，通过编程，填充伪洼地，保留真洼地，得到与真实地形相符的无洼地DEM。（2）最佳邻域窗口的确定：传统方法提取的特征线位置上存在着一定的偏差，针对这一问题，有学者提出利用正、负地形来加以纠正。虽在一定程度上解决了问题，但在正、负地形的提取中，DEM分辨率的大小、邻域窗口的选择对特征

6、线的提取有着重要影响。因此，论文在DEM分辨率大小确定的条件下，对如何获取最佳邻域窗口进行了研究分析，即以寻求不同分析窗口地物信息差异程度的最大值为基本思想，利用均值变点分析法，得到研究区的最佳邻域分析窗口。（3）基于上述两步对研究区进行特征线提取实验，并将论文方法提取的特征线结果与现有方法结果进行比较，得出论文方法提取的特征线连贯性好，且断裂线少。关键字：数字地面模型（DEM），山脊线，山谷线，洼地填充，水体信息，邻域分析，均值变点分析iAbstractTheDigitalElevationModel(DEM)isdiscrete

7、datathatcanbeusedtodescribethetruesurfacemorphologyinitsdigitalform.Inaddition,informationonthestructuralfeaturesofvarioustopographicfeaturesisalsoincluded,suchaspointdata(bottomvalleys,saddlepoints,etc.),linedata(ridgelines,valleylines,etc.),andsurfacedata.Amongthem,t

8、heridgelineandthevalleylinearetypicaltopographicfeaturelines,whichformthedividinglineoftopographicchanges.Fromanother