基于dem的地形信息提取与景观空间格局分析论文

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1、西南大学硕士学位论文基于DEM的地形信息提取与景观空间格局分析姓名：王妍申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：刘洪斌20060501摘要人类生活在地球表层并与地形处处存在着联系，鉴于地形信息在地质、地形、水文、自然灾害监测、自然资源调查等诸多领域的重要性，人们很早就开始研究地形信息的获取技术。数字高程模型(DEM)蕴含着大量的、各种各样的地形结构和特征信息，是定量描述地貌结构、水文过程、生物分布等空间变化的基础数据，是地形信息获取的数据源。而DEM数据是离散的高程数据，每个数据本身并不能反映实际地表的几何特征，这就需要在DEM上进行地形分析。地形分析指直接或间

2、接应用地形数据，派生产品的过程，是地形环境认知的一种重要手段。目前，随着GIS技术的飞速发展，用数字高程模型(DEM)作为信息源，提取各种地形定量因子，已成为获取地形信息主要的技术手段。地形是景观空间分布格局的重要影响因子，特别是在人为活动占优势的景观中，地形条件成为大尺度景观空间分布格局的决定因素。重庆陆地面积大部分为丘陵和山区。目前针对重庆地形信息定量统计的研究并不多见。同时，重庆以水土流失为主要形式的土壤退化等环境问题严重。因此，本文以重庆市为研究区域。基于数字高程模型，提取各地形因子，进行地形信息的定量分析，在此基础上研究地形与景观空闻格局分布特征的关系

3、。主要的内容和结果如下：(1)从海拔和地形起伏度相结合的角度，对研究区的地貌形态进行定量划分。计算出地形起伏度，主要依据海拔、少数依据起伏度划分基本地貌类型，统计各地貌类型的面积和百分比，并利用海拔和地形起伏度图叠加生成研究区基本地貌形态类型图。(2)提取反映地形地貌特征的各类地形因子，并对其空间分布规律和反映的区域特征进行分析。结果表明，研究区0-50的坡度面积占总面积的22．09％，主要分布在西部平行岭谷低山丘陵区．坡度在2P以上的地方占到总面积的18．37％。坡度8-25"的缓坡和斜坡，分布最广．占到总面积的49．11％{研究区平坦的地方占到总面积的5．4

4、5％，其余坡向分布较平均，没有明显的区别；高程频率分布可以看出，海拔200-300m的区域面积最大，占总面积的14．86％；海拔900m以下的面积占总面积的76．74％，海拔900m以上的分布频率下降幅度明显；地形起伏度的结果衰明．徽缓起伏和小起伏主要分布在川东平行岭谷区，主要是丘陵和低山，山地起伏和高山起伏主要分布在城口、巫溪等中山地区；曲率因子分析表明，研究区总体负地形区多，侵蚀减少，多利于水土堆积；地表粗糙度因子分析反映出研究区内中山区粗糙度最大．平坦、丘陵区粗糙度最小。(3)基于高程、坡度和坡向3个地形因子分析研究区景观空间格局的特点，结果表明水田、水域

5、、居民点及工矿用地、未利用地的绝大部分分布在海拔500m以下。有林地、灌木林地和其它林地多分布在500．1000m区域，在1500m以上的区域，灌木林地的分布比例最多：水田、居民点及工矿用地有一半以上分布在0-．5。的坡度范围内，8-25。坡度范围是各个景观类型分布比较均匀的区域，有林地、灌木林地是坡度较大地区主要的景观类型：各景观类型在坡向分布上没有明显差别。选取平均斑块面积、多样性、均匀度、破碎度四个景观指数，对研究区景观格局不同地形条件、不同地貌区的景观格局与地形的相互关系进行分析，表明受人为干扰较多的低海拔、平缓坡地带景观斑块平均面积较大，破碎度较小，坡

6、度犬、海拔高的地区破碎程度也较低。(4)针对单一地形因子不能综合反映地区地形的特点，构建地形位指数和分布指数对景观地形分布特征进行分析，结果表明研究区景观组分的分布格局在地形位梯度上的表现出显著分化，各景观类型中旱地和其它林地对地形的适宜性较广，而水域和水田的分布对地形有较强的选择性；有林地、灌木林地和草地均占据较高的地势，其它林地则在地势较高的地形位不适合其发展。关键词：数字高程模型(DEM)地形分析地形因子景观空间格局地形位指数U西南大学硕士学位论文AbstractPeopleliveontheearthandkeeprelationstoitsterrai

7、neverywhere，sinceterraininformationplays811importantroleinmanydisciplinessuchasgeology,geography,hy0+ology,disastermonitoringandresourcemanagement．eta1．。theterraindataacquisitionisalwaysthekeyresearchpointsinsurveyandmappingrelateddisciplines．AsaDigitalreliefmap,Digitalelevationmodel

8、(DEM)’whichc