基于多源数据的典型地貌形态特征提取方法研究

摘要

本文在综述国内外地貌学研究现状和信息提取方法的基础上，以典型地貌形态特征提取为主要研究内容。介绍了地貌形态自动/半自动提取过程中刻画地表形态特征的高程、坡度、坡向、剖面、起伏度、地表切割深度等参数，总结了地貌形态提取的三种方法：1）几何形态与地形环境相结合的地貌类型提取方法；2）专家知识支持的多尺度面向对象的地貌类犁提取方法；3）遥感影像与数字高程模型相结合的地貌类型提取方法。然后使用遥感和DEM数据对吉林省靖宇县西南部的龙湾火山群和松花江哈尔滨段的阶地进行了形态特征提取。 在提取火山口的过程中，根据研究区内火山口仅位于熔岩台地上的特点，首先将研究区划分为平原和山地。然后，将生成的坡度与DEM高程数据相乘，这就类似对DEM数据按照地形的高低起伏进行了加权，更能突显火山口在高程数据上的表现。根据火山口“中间低，四周高”的形态特点及在DEM上的表现，建立了火山口识别模扳对火山口进行识别。最后还要根据遥感影像对提取的结果进行验证和修改。 对阶地的提取是基于专家知识的面向对象地貌类型提取方法，首先将遥感影像分为水体和陆地西类。然后按照地理相关法提取出三角洲、低河漫滩、高河漫滩、阶地和平原。阶地和平原在遥感影像上表现出较高的相似性，很难进行区分，因此要进一步区分，还要使用DEM数据，对划分出的阶地和平原进行剖分。在形态特征提取的基础上，还要对各个图斑内的最大高程进行分级分类，根据地质数据对地貌的成因、次级成因和物质组成进行判别，从而最终形成能用于地貌制图的地貌数据。 使用遥感和DEM进行地貌形态提取，首先要对研究区进行比较深入的了解，然后总结出提取目标存遥感影像和DEM上的表现，选择能最佳刻画地貌形态的指标进行提取。同时提取的过程中还应该充分利用空间实体的空间展布规律和组合规律，进行分类。对最终的提取结果除了要进行平滑和概括外，还要根据有经验的专家的意见进行修改。

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第一章绪论

1.1地貌与数字地貌

1.1.1地貌与地貌研究

1.1.2地貌学研究进展

1.1.3数字地貌

1.1.4数字地貌的重点研究内容

1.2火山地貌与河流阶地地貌概述

1.2.1火山地貌

1.2.2河流阶地地貌

1.3数字地貌提取的国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4选题依据及研究意义

1.5研究内容与目标

第二章 地貌信息自动/半自动提取的主要方法

2.1地貌形态信息自动／半自动提取主要参数

2.2基于DEM和遥感数据的地貌信息自动／半自动提取方法

2.2.1几何形态与地形环境相结合的地貌类型提取方法

2.2.2基于专家知识的多尺度面向对象的地貌类型提取方法

2.2.3遥感影像与数字高程模型相结合的地貌类型提取方法

第三章火山熔岩地貌形态的自动提取

3.1研究区概况

3.2数掘源及技术流程图

3.3研究区基本地貌类型提取

3.3.1 宏观地貌单元提取

3.3.2基本地貌类型提取

3.4基于地貌图与专家知识的修正

3.5火山锥的形态及在DEM和遥感影像上的表现

3.6火山口在DEM上的提取

3.7基于专家知识的遥感解译

3.8提取结果的评价与分析

第四章 河流阶地的提取

4.1研究区概况

4.2河流阶地的技术流程

4.3河流阶地提取的方法和步骤

4.3.1水体和陆地的分类

4.3.2河漫滩和阶地的提取

4.3.3阶地提取的结果与修正

4.4提取结果的评价与分析

第五章结论与讨论

5.1主要结论

5.2 讨论

参考文献

致 谢