基于DEM的水系提取及水系网多级分解

《基于DEM的水系提取及水系网多级分解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士学位论文基于DEM的水系提取及水系网多级分解姓名：陈于林申请学位级别：硕士专业：地图制图学与地理信息工程指导教师：秦军20060401西南交通大学工学硕士研究生学位论文第1JI页decompositedmulti1eveldrainagenetwork．Thetestresultofextractingdrainagenetworkshowedthattheexperimentonthedepressionandplatareawaseffective，thederivedfeaturesweresimilartotheactualcaseonth

2、ewhole，themultilevelriverdecompositionprojectbasedonthecodingisfeasible，andachieVeddrainagenetworkdecompositionbytheprogressionofthe1eastdrainagesystemcell．key：DigitalEleVationModels、drainagesystemunit、coding、multileveldrainagenetworksdecomposition西南交通大学工学硕士研究生学位论文第l页第1章引言1．1研究的目的与意义图

3、象解译中水系是最令人注目和感兴趣的重要特征标志之～，地质解译往往从水系分析开始121。由于构造、岩性、地形等因素对水系空间形态形成的控制和制约，水系网图案类型也就成了遥感图像地学信息因果关系反演解译的重要特征。因此，水系网的提取与分析尤为重耍。对于水系的自动提取现在有很多研究，但大致可以分为两类，一类是从遥感图象中自动提取水系，另一类是利用DEM自动提取水系。目前，DEM数据的普及为永系提取工作提供了一个良好的基础，如何应用地形高程数据离效、全面、准确地构建水系网，并更好地应用图象解译工作中，是地学工作者共同的愿望和目标。过去水系网提取工作通常是通过数字化地形图或

4、其它图件中的河流线来得到，工作量巨大，且存在沟谷等级的人为确定以及低等级河网的省略等问题。近年来，随着地理信息系统(GIS)的同益普及和应用，以及精确而详细的DEM数据的方便获取，人们已经将研究放在从DEM直接提取水系上面来，并且提出了许多有效的算法。在水文模拟领域中，由DEM提取地形特征的研究在国外从20世纪60年代就开始了，其高峰出现在80～90年代。但是有关沟谷系统自动提取方面的研究资料在国内比较少。近几年来，其研究的重点又从提取单一地形特征，如河网、分水线等，转到了分布式子流域特征的提取研究上，如子流域长度、坡度、河网密度等的研究计算，其计算方法也是各有千

5、秋，但是这些信息的提取都有赖于单一的数据。水系平面图形是按照制图区域内大大小小的河流所构成的基本图形加以划分的。水系是由主流和它所属各级支流组合而成的，它的组合形式就成为水系平面图形的形式。水系形式受地质构造和自然环境的控制，在平面图形上表现出有一定规律的排列。通用的水系划分标准是按照形态的特征来划分的。常见的水系类型有树枝状水系、格西南交通大学工学硕士研究生学位论文第2页子状水系、平行状水系、放射状水系、辐射状水系、扇状水系以及网状水系。这些不同类型的水系发育于不同的地质构造之上，水系的排列形式又往往反映了一定的地质构造和地壳运动性质。因此，通过对水系平面图的分

6、折．能够推测地质构造与岩性的相关情况。水系网是一个非常复杂的研究对象，水系网特征提取工作常规手段主要是依靠人工目视。随着水系网辅助地学解译应用地深入，目视手段不能满足大量应用工作的需求，这时运用计算机对水系网特征进行自动提取已经非常必要。我们可以定义每一段无分叉的水道称为水系基元，不同类型水系对应不同的地质地貌特点，当不同类型的水系组合形成一个复杂的水系鼹时，为了便于地质解译的需要，我们定义单个类型的水系即为一个水系单元，多个水系单元组成一个复杂的水系网。本课题研究把一个水系网从水系线画图分解为多段独立的水系基元，通过各种不同的编码形式以及不同的分级规则将各段独立

7、的水系基元编码定级，然后通过唯一的编码和组合规则把各段基元组合成各种不同级别的水系单元。经过多级分解后，复杂的水系网变成为多个独立的最小水系单元，这样既可以简化水系特征提取工作的难度，又适合于辅助区域大小不等的地质解译工作。同时，该研究工作还对遥感图象地学信息自动解泽和智能化理解研究起到促进作用。1．2国内外研究现状1．2．1、基于DEM的水系自动提取的研究状况由于DEM数据能够反映一定分辨率的局部地形特征，因此根据地形的局部特征，借助于一定的算法，就可以自动提取一定地理空间范围内的地形特征线。从DEM数据中提取自然水系可以根据不同的数据采用不同的算法I，l，陈晓

8、勇f”、M