基于小波分析的多尺度DEM表達(dá)及地形分析效應(yīng)研究——以黃土高原樣區(qū)為例.pdf

1、隨著信息時代的來臨，人類對地理空間數(shù)據(jù)的需求結(jié)構(gòu)呈多元化的趨勢發(fā)展，進(jìn)而帶來了多種尺度DEM數(shù)據(jù)分析和顯示的大量需求，并成為GIS實用化的核心問題之一。小波理論的多分辨率分析思想為自動建立和動態(tài)維護(hù)一個多尺度嵌套的地理空間子序列和尺度依賴的空間數(shù)據(jù)表達(dá)模型提供了理論基礎(chǔ)。 為此，本文選用二進(jìn)小波算法，以黃土高原樣區(qū)為例，實現(xiàn)對DEM的多尺度自動綜合和連續(xù)表達(dá)。本文通過對小波變換理論和多分辨率分析思想的闡述和分析，根據(jù)DEM數(shù)據(jù)結(jié)

2、構(gòu)和地形形態(tài)結(jié)構(gòu)選用最適宜樣區(qū)DEM數(shù)據(jù)的小波函數(shù)，應(yīng)用二進(jìn)小波算法實現(xiàn)了黃土高原典型地貌類型區(qū)以1:10000DEM為基礎(chǔ)的多尺度DEM表達(dá)。并通過與國家生產(chǎn)的1:50000DEM進(jìn)行對比分析，驗證了小波方法派生的DEM數(shù)據(jù)具有較好的高程精度。在此基礎(chǔ)上，通過與重采樣方法派生的多尺度DEM以及國家生產(chǎn)的1:50000DEM，進(jìn)行地形分析效應(yīng)適用性方面的研究。最終結(jié)果證明，小波派生的多尺度DEM數(shù)據(jù)是尺度依賴的，派生的DEM序列依賴于地

3、貌結(jié)構(gòu)，在一定尺度內(nèi)由其提取的地形參數(shù)信息精度高，地學(xué)意義合理。最后，本文對小波實現(xiàn)DEM多尺度表達(dá)的尺度適宜范圍進(jìn)行了探討，認(rèn)為以1:10000比例尺、5m分辨率DEM為基礎(chǔ)在四級分解重構(gòu)內(nèi)的DEM數(shù)據(jù)具有較佳的精度與合理地學(xué)意義的地形信息。本文對基于小波變換建立尺度依賴的具備多尺度地形分析能力的多尺度DEM處理模型提供了借鑒，對構(gòu)造無級比例尺GIS具有極其重要的科學(xué)意義。本文以黃土區(qū)的實驗為例，也為黃土高原地貌多尺度分析和數(shù)字黃土高