本文關(guān)鍵詞：基于DEM與遙感影像數(shù)據(jù)的梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究

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【摘要】：梯田作為一種自然—人工復(fù)合地形,是有效的水土保持措施,是古代勞動人民生產(chǎn)實踐的偉大創(chuàng)造,黃土高原作為水土流失嚴(yán)重地區(qū),梯田是該地區(qū)耕地的重要存在形式,現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)因分辨率等因素造成梯田信息表達(dá)缺失,影響梯田水土保持作用的評估。對梯田信息進(jìn)行強(qiáng)化表達(dá),能夠突出梯田特征信息,滿足地表形態(tài)表達(dá)及水土保持研究需要。以現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)梯田信息表達(dá)不充分性作為切入點(diǎn),實際梯田研究區(qū)為依托,以黃龍樣區(qū)梯田為例對梯田DEM快速構(gòu)建法進(jìn)行介紹與使用,在分析基于真實田坎梯田DEM構(gòu)建方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建方法,使用Python腳本制作了梯田DEM構(gòu)建工具。為研究不同梯田DEM構(gòu)建方法對真實地表的表達(dá)效果,使用莊浪樣區(qū)RTK實測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型檢驗,結(jié)果表明基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建方法在實現(xiàn)梯田DEM構(gòu)建從而達(dá)到梯田信息強(qiáng)化表達(dá)方面具有更好效果。梯田特征研究有助于梯田信息強(qiáng)化表達(dá),選擇三處梯田研究區(qū),高分辨率遙感影像上量取梯田田面寬度,并獲取采樣點(diǎn)坡度,對采樣數(shù)據(jù)使用Excel軟件及SPSS軟件進(jìn)行回歸分析,獲得田面寬度與坡度數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系。根據(jù)函數(shù)關(guān)系以坡度因子為自變量,梯田田面寬度為因變量,進(jìn)行梯田田面寬度“反演”,對田面寬度“反演”結(jié)果進(jìn)行聚類分析,同時將田面寬度、高程、坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行假彩色合成表達(dá),有效增強(qiáng)影像信息量,從而實現(xiàn)面向田面寬度特征梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究。從高分辨率遙感影像上挖掘梯田信息進(jìn)而實現(xiàn)梯田信息強(qiáng)化表達(dá),在強(qiáng)化表達(dá)方式上主要涉及梯田DEM構(gòu)建、面向田面寬度特征梯田信息強(qiáng)化表達(dá)兩方面研究,梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究可使得梯田信息更加豐富、表達(dá)方式更加多樣,主要得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論：1)現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)具有梯田信息表達(dá)缺失特點(diǎn),不能夠有效表達(dá)梯田信息,但同時具有有效特征可應(yīng)用于梯田信息強(qiáng)化表達(dá)；2)依據(jù)現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)對地表起伏的繼承性,從高分影像獲取田塊數(shù)目、田面邊界等信息,通過梯田DEM構(gòu)建方法實現(xiàn)梯田DEM的構(gòu)建,基于真實田坎的梯田DEM構(gòu)建方法基礎(chǔ)之上提出的基于梯田田面邊界梯田DEM構(gòu)建方法由于利用更多遙感信息,使得構(gòu)建效果更加精確；3)從遙感影像上獲取田面寬度信息,利用田面變化與坡度地形因子兩者變化同步性,面向田面寬度特征進(jìn)行梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究,將數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系、遙感處理與表達(dá)方法應(yīng)用其中,反演結(jié)果的聚類分析對梯田修建區(qū)選擇具有重要意義。將田面寬度、高程、坡度數(shù)據(jù)進(jìn)行假彩色合成,能有效提高梯田信息表達(dá)效果,實現(xiàn)DEM梯田信息增強(qiáng),實現(xiàn)多數(shù)據(jù)結(jié)合表達(dá)。
【關(guān)鍵詞】：梯田DEM 梯田信息強(qiáng)化表達(dá) 基于田面邊界梯田DEM構(gòu)建方法 遙感影像 坡度
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P208;P237
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 研究目的與意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 DEM構(gòu)建方法及精細(xì)表達(dá)研究14-16
• 1.2.2 梯田DEM表達(dá)研究16-17
• 1.2.3 梯田相關(guān)特征信息表達(dá)及強(qiáng)化表達(dá)的其他方面17-18
• 1.3 研究內(nèi)容及特點(diǎn)18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 研究特點(diǎn)19-20
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 研究基礎(chǔ)與方法22-34
• 2.1 實驗樣區(qū)及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)22-27
• 2.1.1 實驗樣區(qū)選擇22
• 2.1.2 實驗樣區(qū)介紹22-26
• 2.1.3 樣區(qū)梯田特征26-27
• 2.2 相關(guān)理論基礎(chǔ)27-31
• 2.2.1 梯田信息強(qiáng)化表達(dá)27-28
• 2.2.2 等高線隔斷線及其地理意義28-30
• 2.2.3 梯田DEM快速構(gòu)建方法30
• 2.2.4 基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建方法30-31
• 2.3 技術(shù)路線31-33
• 2.4 實驗環(huán)境及支持33-34
• 第三章 現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)梯田信息表達(dá)的不充分性及有效特征保留34-46
• 3.1 現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)梯田信息表達(dá)不充分性定性研究34-36
• 3.1.1 從數(shù)據(jù)生成過程探究現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)對真實梯田地表面的表達(dá)特點(diǎn)34-35
• 3.1.2 以黃龍樣區(qū)梯田為例探究等高線數(shù)據(jù)的分布特征35-36
• 3.2 現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)梯田信息表達(dá)不充分性定量研究36-43
• 3.2.1 基于等高線隔斷線的現(xiàn)有等高線數(shù)據(jù)特征的探查分析36-41
• 3.2.2 梯田分布區(qū)等高線隔斷線統(tǒng)計特征分析41-42
• 3.2.3 梯田區(qū)域等高線特征分析42-43
• 3.3 現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)信息對梯田信息強(qiáng)化表達(dá)的有效特征分析43-45
• 3.3.1 等高線數(shù)據(jù)對地表變化起伏趨勢的保留43-44
• 3.3.2 田面變化與現(xiàn)有DEM數(shù)據(jù)關(guān)系探討44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于梯田DEM構(gòu)建梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究46-61
• 4.1 實驗相關(guān)數(shù)據(jù)46-47
• 4.2 梯田DEM構(gòu)建47-52
• 4.2.1 快速梯田DEM構(gòu)建47-49
• 4.2.2 基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建49-52
• 4.3 梯田DEM構(gòu)建方法的Python實現(xiàn)52-58
• 4.3.1 快速梯田DEM構(gòu)建Pyhon腳本實現(xiàn)53-56
• 4.3.2 基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建方法的Pyhon腳本實現(xiàn)56-58
• 4.4 結(jié)果與分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-61
• 第五章 不同梯田DEM構(gòu)建方法的精度研究61-69
• 5.1 基于“真實”梯田地表面5m分辨率DEM構(gòu)建及特征分析61-63
• 5.1.1 Hutchinson插值方法構(gòu)建“真實”梯田表面61-62
• 5.1.2 5m分辨率DEM數(shù)據(jù)的生成62
• 5.1.3 5m分辨率DEM數(shù)據(jù)對梯田信息的表達(dá)62-63
• 5.2 基于5m分辨率DEM數(shù)據(jù)的不同梯田DEM構(gòu)建方法研究63-65
• 5.2.1 快速梯田DEM構(gòu)建63-65
• 5.2.2 基于田面邊界的梯田DEM構(gòu)建65
• 5.3 基于不同遙感影像信息的梯田DEM地形信息增強(qiáng)效果的比較分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 面向田面寬度特征梯田信息強(qiáng)化表達(dá)研究69-77
• 6.1 研究區(qū)域及樣點(diǎn)采集69-70
• 6.2 田面寬度與坡度數(shù)學(xué)關(guān)系的統(tǒng)計分析70-73
• 6.3 田面寬度反演結(jié)果及分析73-74
• 6.4 ISODATA分類及假彩色合成結(jié)果74-75
• 6.5 本章小結(jié)75-77
• 第七章 結(jié)論與討論77-78
• 7.1 結(jié)論與討論77
• 7.2 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果83-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：783641