黃土高原“千溝萬壑”的地貌形態(tài),在多尺度空間上表現(xiàn)出顯著自相似性,具有“局部無規(guī)則,宏觀有規(guī)律”的紋理特征。現(xiàn)有針對黃土高原的紋理分析通常以宏觀統(tǒng)計特征為主,對黃土高原多尺度紋理特征及結(jié)構(gòu)特征的研究相對缺乏。因此,本研究以黃土高原為研究區(qū),以統(tǒng)計特征結(jié)合結(jié)構(gòu)特征的角度切入,在理論上,明確提出黃土高原地形紋理的概念模型,提出不同尺度下黃土典型地貌單元特征組合形成的地形紋理,以及黃土坡面坡度特征形成的地形紋理。在方法上,提出GLCM結(jié)合累加距離匹配函數(shù)(SDMF)的黃土高原地形紋理分析框架,用以提取不同尺度下地形紋理的統(tǒng)計及結(jié)構(gòu)特征。在應用上,使用本文方法,實現(xiàn)了對黃土高原典型小流域內(nèi)的侵蝕溝和梯田的提取,以及在宏觀尺度下對黃土典型地貌的紋理特征量化與識別。本研究力圖發(fā)展數(shù)字地形分析新方法。本文主要內(nèi)容及研究成果如下:(1)理論上,明確黃土高原地形紋理的概念模型。明確地形紋理及黃土高原地形紋理的基本概念,除宏觀形態(tài)地形紋理外,提出黃土典型地貌單元(黃土塬、梁、峁等)特征組合形成的地形紋理,以及黃土坡面坡度特征形成的地形紋理,并對其進行自然紋理(隨機特征)及近似規(guī)則紋理(結(jié)構(gòu)特征)的特征分析...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
資助項目
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 問題提出
    1.2 研究意義
    1.3 研究綜述
        1.3.1 基于紋理的數(shù)字地形分析
        1.3.2 基于紋理的黃土高原數(shù)字地形分析
        1.3.3 黃土高原地貌形態(tài)特征分析
        1.3.4 基于DEM的數(shù)字地形分析
        1.3.5 紋理特征量化研究進展
        1.3.6 問題分析與探討
    1.4 研究目標及內(nèi)容
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內(nèi)容
    1.5 研究方法與軟件平臺
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 軟件平臺
    1.6 本章小結(jié)
第2章 研究樣區(qū)及實驗數(shù)據(jù)
    2.1 研究區(qū)域概述
    2.2 研究樣區(qū)
        2.2.1 樣區(qū)選取原則
        2.2.2 面向小流域的研究樣區(qū)
        2.2.3 面向區(qū)域的研究樣區(qū)
    2.3 實驗數(shù)據(jù)
        2.3.1 面向小流域的DEM數(shù)據(jù)
        2.3.2 面向重點區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)
        2.3.3 面向全區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)
        2.3.4 其他數(shù)據(jù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 黃土高原地形紋理概念模型
    3.1 基本定義
        3.1.1 紋理
        3.1.2 地形紋理
        3.1.3 黃土高原地形紋理
    3.2 基本特征
        3.2.1 區(qū)域差異性
        3.2.2 成因復雜性
        3.2.3 尺度依賴性
    3.3 劃分體系
        3.3.1 按照紋理基元顯著性劃分
        3.3.2 按照成因劃分
        3.3.3 按照形態(tài)劃分
    3.4 數(shù)據(jù)表達
    3.5 本章小結(jié)
第4章 黃土高原地形紋理特征提取方法
    4.1 方法概述
        4.1.1 紋理特征提取方法
        4.1.2 地形紋理特征提取方法
    4.2 面向紋理統(tǒng)計特征提取的GLCM方法
        4.2.1 GLCM模型構(gòu)建
        4.2.2 GLCM特征的意義
        4.2.3 GLCM對地形紋理的特征分析
    4.3 面向紋理結(jié)構(gòu)特征提取的SDMF方法
        4.3.1 方法概述
        4.3.2 SDMF方法原理
        4.3.3 SDMF特征分析
        4.3.4 基于SDMF方法的結(jié)構(gòu)特征計算
        4.3.5 不同尺度下典型樣區(qū)的結(jié)構(gòu)紋理特征分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 面向微觀尺度的黃土小流域地形紋理分析與提取
    5.1 數(shù)據(jù)與對象分析
        5.1.1 數(shù)據(jù)分析
        5.1.2 對象分析
    5.2 方法基礎(chǔ)
        5.2.1 面向?qū)ο蠓治龇椒?br>        5.2.2 多尺度分割方法
        5.2.3 棋盤分割方法
    5.3 基于地形紋理特征的黃土小流域分類方法
        5.3.1 方法總體流程
        5.3.2 特征計算
        5.3.3 多尺度分割及統(tǒng)計紋理特征提取
        5.3.4 棋盤分割及結(jié)構(gòu)紋理特征計算
        5.3.5 基于eCognition的監(jiān)督分類
        5.3.6 棋盤分割的疊置分析
    5.4 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 面向宏觀尺度的黃土高原典型地貌量化與識別
    6.1 方法設(shè)計
    6.2 基于GLCM的地形紋理統(tǒng)計特征量化分析
        6.2.1 樣本數(shù)據(jù)說明
        6.2.2 GLCM量化級數(shù)分析
        6.2.3 GLCM方向參數(shù)分析
        6.2.4 GLCM適宜窗口分析
    6.3 基于SDMF的黃土丘陵溝壑區(qū)結(jié)構(gòu)特征量化分析
        6.3.1 基于正負地形的紋理基元表達
        6.3.2 基于SDMF的黃土高原地形紋理結(jié)構(gòu)特征量化
    6.4 顧及紋理特征的黃土典型地貌量化模型及識別
        6.4.1 黃土典型地貌訓練樣本庫構(gòu)建
        6.4.2 多層次分類規(guī)則構(gòu)建
        6.4.3 典型地貌樣區(qū)分類結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 問題及展望
參考文獻
攻讀博士學位期間科研成果
致謝



本文編號：3761533