谷間距(Valley Spacing)是描述相鄰溝谷距離的特征參數(shù),它能較好地反映溝谷的次序等級(jí)和空間分布特征。本研究以黑河正義峽和蘭州大嶺峴2個(gè)樣區(qū)為例,利用ArcGIS軟件,將無(wú)人機(jī)測(cè)繪獲取的0.12 m分辨率地表高程數(shù)據(jù)通過(guò)重采樣生成不同分辨率的數(shù)字地表模型。通過(guò)MATLAB軟件,將不同分辨率、不同空間域的數(shù)字地表模型作為二維空間域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換。通過(guò)傅里葉變換及頻譜分析研究地形的頻譜特征與地表谷間距之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。分析結(jié)果顯示:①當(dāng)區(qū)域內(nèi)只有一級(jí)溝谷時(shí),頻譜中谷間距特征信號(hào)的有效提取要求地形分辨率至少優(yōu)于1/5谷間距,分辨率的粗略化則直接影響著地形頻譜中谷間距特征信號(hào)的識(shí)別,但是分析空間域?qū)︻l譜谷間距特征信號(hào)的捕獲影響較小;②當(dāng)區(qū)域內(nèi)有多級(jí)溝谷時(shí),分辨率優(yōu)于1/3谷間距時(shí)即可有效提取到該級(jí)溝谷的谷間距特征信號(hào),分辨率的粗略化和空間域的增大都會(huì)使得頻譜中較低序次等級(jí)溝谷的谷間距特征信號(hào)減弱,而較高序次等級(jí)溝谷的谷間距特征信號(hào)增強(qiáng)。

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圖1黑河正義峽和蘭州大嶺峴概況和0.12m分辨率數(shù)字高程

本次研究以黑河正義峽和蘭州大嶺峴為研究樣區(qū)。黑河正義峽位于河西走廊北部，峽谷東西兩側(cè)分別為合黎山和金塔南山，周邊出露地層主要有白堊系砂巖和第四系沖洪積物、風(fēng)積物和礫巖[31]。沉積學(xué)和年代學(xué)研究表明：～1.8Ma，合黎山和金塔南山相繼開(kāi)始隆升[32-34]�！�0.23Ma開(kāi)始....

圖2蘭州大嶺峴地區(qū)1m分辨率75m×75m空間域地形頻率特征值提�。úㄩL(zhǎng)=1/頻率）

傅里葉變換的空間域?yàn)镸行×N列的規(guī)則格網(wǎng)，所以在傅里葉變換中選擇沒(méi)有角度偏轉(zhuǎn)的矩形地形以避免空值對(duì)傅里葉變換的地形功率譜產(chǎn)生影響。本研究中的地形功率譜分析則通過(guò)基于MATLAB的二維離散傅里葉變換工具完成[8](http:/web.mit.edu/perron/www/downl....

圖3不同分辨率的山體陰影圖和谷間距測(cè)量示意

山體陰影通過(guò)模擬太陽(yáng)光的照射計(jì)算每一個(gè)柵格的灰度值從而增強(qiáng)地圖中地物的立體感，可使地表形態(tài)有較好的視覺(jué)效果[43]。所以不同分辨率DEM的山體陰影圖可直觀比對(duì)不同分辨率DEM對(duì)地表特征精細(xì)化描述的差異性（圖3(a)—(f)）。對(duì)比不同分辨率DEM的山體陰影圖發(fā)現(xiàn)：隨著分辨率的精細(xì)....

圖4黑河正義峽地區(qū)650m×580m空間域1～10m分辨率地形頻譜與對(duì)應(yīng)擬合曲線斜率關(guān)系（陰影為實(shí)測(cè)地形谷間距集中分布區(qū)域）

為分析不同空間域?qū)χ话l(fā)育有一級(jí)溝谷地形和發(fā)育有多級(jí)溝谷地形的2種溝谷類(lèi)型谷間距特征信息提取的影響，利用ArcGIS軟件提取了黑河正義峽地區(qū)10個(gè)不同大小空間域（圖6(a））和蘭州大嶺峴地區(qū)12個(gè)不同大小空間域（圖6(b））的分辨率為1m的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換和地形頻譜比對(duì)分....

本文編號(hào)：3909594