基于UAV高分辨率DEM的复杂微地貌形态特征分析——以恐龙谷南缘山区为例

摘要

地形复杂的高原山区水土流失问题显著,迫切需要深入开展山地有关形态特征的分析研究。利用无人机航测快速获取恐龙谷南缘山区复杂试验区域影像,构建分辨率为0.5 m的高分辨率DEM模型。基于该高分辨率的模型,首先遵循地形因子有效性、易计算性和因子相互独立性原则,分别选取坡度、地表粗糙度、标准曲率和地表切割深度4项单因子指标进行微地貌地形特征定量分析;然后依据对复杂地貌进行完整性和适用性的分级处理,结合曲面倾斜度和地表崎岖状况,分别对以上4项单因子指标赋予不同权重并构建TCI模型。结果表明:1)依据变异系数计算的各项单因子权重分别为0.282、0.171、0.259和0.288;2)TCI模型中复杂度较高的F1、F2区域脊-谷的位置表面崎岖,同时经野外实地踏勘,试验区裸土、裸岩分布广泛,且红壤和紫色土黏性低;3)结合恐龙谷南缘山区的气候、土壤条件和实地踏勘情况,发现TCI模型中较高复杂、高复杂度区域的土壤受一定程度侵蚀导致水土流失。大面积侵蚀地貌的情况下,以小面积TCI模型快速判断土壤受侵蚀区域主要集中于脊-谷位置。研究通过无人机便捷构建高精度DEM,以地形因子组合TCI模型对快速判断土壤侵蚀区域的方法具有一定参考价值。