基于DEM的流域地形特征提取与分析

"DEM-based Watershed Topographic Attributes Extraction and Analysis - 原立峰，张有水 - 首发论文" 这篇论文主要探讨了基于数字高程模型（DEM）的流域地形特征提取与分析方法。作者原立峰和张有水以燕儿沟流域作为分析案例，利用ArcGIS软件进行数字地形分析，研究了如何基于栅格DEM来提取和分析地形属性。文章的重点在于理解DEM数据对地形特征提取结果的影响，以及不同分辨率的DEM如何影响提取的地形元素，如海拔、坡度、地形指数（即ln(α/tanβ)）以及流域和次流域划分。 首先，论文计算并比较了地形属性的空间和统计分布。这一步骤是地形分析的基础，通过这些计算可以揭示地形特征在空间上的变化规律，为后续的环境研究、灾害评估和水资源管理提供关键信息。 其次，为了获得相对真实的DEM，作者提出了一种方法，即通过调整基础材料生成的DEM并对其再处理，以使其更符合自然地貌。这种方法旨在提高DEM数据的准确性，从而提高地形特征提取的可靠性。 接下来，论文采用数学统计方法和对比分析方法，分析了不同分辨率的DEM对提取地形特征（如海拔、坡度等）效果的影响。分辨率是决定DEM精度的关键因素，不同的分辨率会影响地形特征的精细程度，从而影响分析结果的准确性。例如，更高分辨率的DEM能提供更详尽的地形细节，而较低分辨率的DEM可能无法捕捉到微小的地形变化。 此外，论文还涉及了地形指数的计算，这是评价地形复杂性的一个重要指标。ln(α/tanβ)是一个常用的地形指数，其中α代表坡面角，β代表坡度，该指数能够量化地形的陡峭程度和形状。在流域分析中，地形指数有助于理解和预测水流路径、侵蚀强度和沉积模式。 最后，论文还讨论了基于DEM的流域和次流域划分。这部分内容对于水文建模和流域管理至关重要，因为正确的流域边界定义直接影响到水文过程的模拟结果和资源分配决策。 这篇论文为地形特征的提取提供了科学的分析方法，并强调了正确处理和应用DEM数据的重要性。对于从事地理信息系统（GIS）、水文学、环境科学和地质灾害研究的人员来说，这些研究成果具有很高的参考价值。