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基于DEM的地形湿度指数提取与应用研究

作　者: 张彩霞
导　师: 杨勤科
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 土壤学
关键词: 地形湿度指数土壤水分空间分布 DEM ANUDEM
分类号: S152.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 407次
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内容摘要

地形湿度指数以其计算简单、物理意义明确而在国内外土壤水分分布的空间模拟与径流计算中广为应用,但在黄土高原区用其描述土壤水分空间分布状况尚缺乏研究。借鉴已有国内外研究成果,本研究综述了地形湿度指数的应用发展状况,并选择黄土高原典型丘陵沟壑区小流域为试验区,探讨了高精度DEM建立方法和适宜该区土壤水分空间分布模拟的小流域地形湿度指数提取方法,并在纸坊沟做了模拟土壤水分空间动态变化的初步应用。主要研究内容与结论如下:1.县南沟高分辨率DEM的建立。以安塞县县南沟为试验区,基于1:1万数字地形图和ANUDEM软件,确定运行ANUDEM建立DEM的几个重要参数,最佳分辨率是等高距的一半,第二糙度系数为0.8,计算迭代次数依据处理数据量的大小可取20到30次。并以此参数建立县南沟高分别率DEM。同时,试验中确定DEM分辨率的信息含量分析法可作为一种通用的DEM分辨率确定方法,为改进我国DEM质量提供支持。2. DEM精度评价。利用ANUDEM所建县南沟DEM伪下陷点数极少,从DEM回放等高线与原输入等高线符合度高,高程最大绝对误差小于一个等高线间距(5m),最大中误差小于1/3个等高线间距,达到美国U.S.G.S.的分级标准的三级标准。与TIN方法相比,ANUDEM方法相对简单易用,所建DEM表面光滑无“平三角面”,提取的水系连续、无“平行梳状”,更适用于水文分析。3.地形湿度指数的提取。以纸坊沟航片提取DEM和土地利用图等为基础,分别提取简单的、与坡向结合的、与土地利用结合的和同时结合坡向与土地利用的地形湿度指数。与该区实测土壤含水量数据比较,从DEM直接提取的简单地形湿度指数与土壤水含水量具有一定相关性,但没有达到显著水平。而同时将坡向和土地利用类型引入指数,可以较好地模拟土壤水分含量的空间分布,从而为土地利用评价和植被恢复提供强有力的支持。4.地形湿度指数初步应用。利用湿度指数对纸坊沟流域土壤水分纸坊沟2000年和2003年两年土壤水分空间变化进行模拟,结果表明,该流域林地面积的扩大使土壤水分呈减少趋势,与同类研究结果相一致。用该方法模拟预测小流域土壤水分随土地利用变

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-23
  1.1 研究目的及意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-20
  1.3 研究目标和内容  20-21
  1.4 研究方案与技术路线  21
  1.5 研究区概况  21-23
第二章高分辨率DEM 的建立  23-35
  2.1 ANUDEM 简介  23-25
  2.2 数据的准备和预处理  25-27
  2.3 ANUDEM 参数的确定  27-33
  2.4 DEM 的建立  33
  2.5 本章小结  33-35
第三章 DEM 精度评价  35-47
  3.1 DEM 精度评价  35-38
  3.2 ANUDEM 和TIN 两种方法建立DEM 的对比分析  38-46
  3.3 本章小结  46-47
第四章地形湿度指数的提取  47-60
  4.1 数据基础和研究方法  47-52
  4.2 研究结果  52-58
  4.3 本章小结  58-60
第五章主要结论与展望  60-62
  5.1 主要研究结论  60-61
  5.2 问题与展望  61-62
参考文献  62-70
附录地形湿度指数的计算程序  70-72
致谢  72-73
作者简介  73-75

基于DEM的地形湿度指数提取与应用研究

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