DEM分辨率对黄土侵蚀沟形态特征表达的不确定性分析

• 作者: 代文 李思进 汤国安 熊礼阳
• 来源期刊: 地球信息科学学报
• 关键词: 侵蚀沟 数字高程模型 形态特征 特征指标 DEM尺度效应 分辨率 不确定性 沟谷发育
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: “数字地形分析”专栏
• 页码范围: 337-350
• 页数: 14页
• 语种: 中文

摘要

黄土侵蚀沟的地形表达是开展黄土沟谷侵蚀研究的基础工作,利用数字高程模型(DEM)定量描述侵蚀沟特征有助于研究侵蚀沟的形态变化和发育过程.基于DEM数据计算多种指标对黄土侵蚀沟特征进行描述是目前侵蚀沟研究中最为常用的方法.但是,受到格网DEM数据结构的限制,其计算结果会存在一定的不确定性.在侵蚀沟地形表达时,对形态特征的表达会受到DEM数据分辨率的影响,进而造成表达结果的不确定性.尤其在黄土高原地区,地形特征更为破碎,地形要素更为复杂,其表达结果受DEM分辨率的影响更为明显.本文以黄土高原典型样区为例,基于点云数据建立不同分辨率的DEM数据集,通过不同地形因子对侵蚀沟特征进行表达,分析DEM分辨率在黄土侵蚀沟形态特征表达时的不确定性.结果 显示,分辨率的降低对主沟支沟比和纵比降等侵蚀沟形态特征因子产生了较大影响,且指标与分辨率多呈现线性变化关系.但是,随着侵蚀沟的横向扩张,DEM分辨率对其特征表达的影响逐渐被削弱.此外,在使用固定分析窗口进行侵蚀沟特征计算时,由于分辨率的降低,格网尺寸增大,其实际分析半径随之增大,使得计算范围内地表形态变化增加,导致沟谷切割深度随着分辨率的降低反而增加.同时,侵蚀沟主沟道区域受分辨率影响较小,沟头区域指标与分辨率的关系较弱.