基于梯田dem的水流路径模拟

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1、：Ｐ２０８学校代码分类号：１０６９７密级：公开学号２０７９１＿：２０１２Ｗ＿ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉＢＩｆｉｓｓ士学位论文＇ＳＤＭＡＳＴＥＲＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ，，基于梯？田ＤＥＭ的水流路径模拟学科名称：地图学与地理信息系统作者：冯碟指导老师：起牡丹副教授西北大学学位评定委员会二〇一五年西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集。、保存、使用学位论文的规定学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印

2、件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。：学位论文作者签名：辟指导教师签名純、（上年／曰上Ｃ７／上曰月／奔／月西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所

3、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：年月／上日基金项ｓ支持信息本研究得到以下项目的资助：１．梯田对坡度坡长因子的扰动特征研宄（国家自然科学基金项目，４１２７１２８４）摘要一中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之，尤其是黄土高原地区。坡度和坡长等是影响土壤侵烛的主

4、要地形因素。在流域和区域尺度上，地形因子多基于ＤＥＭ来提取。但是目前的ＤＥＭ数据大多模拟的是光滑、连续的自然地表。即一使在新代的航测ＤＥＭ中，也较少考虑采集诸如田坎、梯田这类普遍存在的自，然或人工突变地形信息。但实际上，在水土流失区，特别是黄土高原地区多年的治理和建设过程中，修筑了大面积梯田，进而使地，极大的改变了地表微形态表坡度，影响到土壤侵烛强度。如何将梯田信息、径流路径和汇流方式发生改变“”有效地嵌入ＤＥＭ中，，并探索在近似水平的梯田田面上水流的汇流方式和。水流的汇流路径，

5、是坡长等地形因子提取及土壤侵烛定量评价亟待解决的问题本研宄得到以下成果：（１）基于真实田坎信息的梯田ＤＥＭ构建方法。以１：１万５米ＤＥＭ数据、２，．５米ＳＰＯＴ遥感影像及ＲＴＫ野外实测数据为基础在遥感影像梯田范围内提取两组特征线并为其赋高程值，然后以两组特征线作为内插属性，构建ＴＩＮ，再将ＴＩＮ转换成栅格ＤＥＭ。该方法和快速构建梯田ＤＥＭ方法相比，能够更为真实，避免了快速构建梯田ＤＥＭ方法田坎高度相等的缺陷的表达梯田田坎位置。（２）研究梯田ＤＥＭ水平梯田水文分析数据预处理的方法。针对水平

6、梯田（），。田块高程相等汇流无方向，特对其进行预处理将ＲＴＫ野外采集的田面水流沟道特征点连接成田面流路，，且引入主河道。通过ＡＧＲＥＥ算法利用田面流路一，步利用水文分析提供数据准备对梯田ＤＥＭ进行预处理为进。（３）梯田ＤＥＭ的填挂算法及流向算法的实现。利用Ｃ＃语言实现Ｊ＆Ｄ算法和Ｍ＆Ｇ算法，分别对预处理好的梯田ＤＥＭ进行填挂；利用Ｃ＃语言实现Ｄ８算－法和ＭＦＤｍｄ算法，分别对填法好的梯田ＤＥＭ进行流向矩阵和流量累积量的提取。再比较不同集水面积阈值条件下，不同的填挂算法与流向算法提取沟

7、道情况，验证构建的梯田ＤＥＭ水流模拟功能模块的实际应用效果。同时通过对比分析得ＭＦＤ－出：利用Ｍ＆Ｃｔ算法填挂处理、ｍｄ算法确定流向，得到的沟道提取结果更为合理。ｉ该研宄不但填补了含有梯田信息ＤＥＭ中水流模拟研究的空白，而且为基于过程的土壤侵烛定量研宄提供基础。：ＤＥＭＧＲＥＥ算法关键词梯田，Ａ，填佳算法，流向算法，集水面积阈值ｉｉＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｗａｔｈｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｅｒｒａｃｅＤＥＭｐＡｂｓｔｒａｃｔＣｈｉｎａｉｓ

8、ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｓｅｒｉｏｕｓｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎｃｏｕｎｔｒｉｅｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｌｏｅｓｓｌａｔｅａｕｒｅｉｏｎ．Ｓｌｏｅａｎｄｓｌｏｐｅｌｅｎｇｔｈｉｓｔｈｅｍａｉｎｔｅｒｒａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｐｇｐｇｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎ．Ｏｎｔｈｅｓｃａｌｅｏｆ