论文部分内容阅读
喀斯特地貌是广西地貌类型的重要组成部分,也是农村地区致贫的重要因素之一。近年来,广西喀斯特地貌石漠化形势依旧很严峻,喀斯特地貌石漠化治理收效甚微。地形因子是用于描述地形地貌形态特征的重要参数,也是研究地形地貌不可或缺的重要指标,对于喀斯特石漠化的成因以及治理方法的研究具有重要的参考价值。虽然地形因子的定义是明确的,但是DEM是对地形曲面的离散化表示,在DEM计算地形因子时会产生不同的算法模型和计算结果。所以,在喀斯特区域的地形分析研究,首先需要解决地形因子算法的选择问题。目前,对于不同地形因子提取算法在喀斯特区域的差异和适应性分析的研究还很少见。本文对常用地形因子进行归纳总结,以30m分辨率的ASTER GDEM V2为主要数据,选取广西4种典型的喀斯特地貌(喀斯特峰丛、喀斯特峰林、喀斯特平原、喀斯特混合地貌)作为微观地形研究区,选取都安瑶族自治县作为宏观地形研究区,借助数理统计分析、相关性分析、算法误差分析等手段,研究不同地形因子算法在喀斯特区域地形分析中的差异和适应性,为喀斯特区域地形分析的算法选择问题提供理论参考。得到结论如下:(1)采用6种算法分别对4个研究区进行坡度坡向计算,通过统计不同算法提取坡度坡向的,以及在不同坡度坡向分级的面积占比,每种算法的进行相关性分析,结果表明简单差分算法与其它算法有较大差异,三阶系列差分算法的坡度坡向计算结果均比其他算法稳定。在只考虑DEM误差情况,计算6种坡度坡向算法的中误差作为精度评价标准,结果表明三阶不带权差分算法在只考虑DEM误差的情况下,精度最高,简单差分算法精度最低,三阶系列差分算法优于其它算法。(2)采用3种常用的曲率算法模型对4个研究区分别提取平面曲率和剖面曲率,通过分析在4个研究区使用不同模型提取的平面曲率和剖面曲率的统计特征值的差异性,在只考虑DEM误差情况下不同算法模型的中误差,S模型在喀斯特地区提取平面曲率和剖面曲率的精度最高。(3)采用均值变点法计算都安瑶族自治县地形起伏度和地表切割深度的最佳统计单元,结果表明:均值变点分析法提取的最佳统计单元在喀斯特地区符合实际地形情况,计算得出以30m分辨率的DEM提取喀斯特地貌的地形起伏度最佳统计单元为29×29窗口大小,对应的邻域统计面积0.7569km~2,计算的地表切割深度的最佳统计单元为33×33,相对应的邻域统计面积为0.8649km~2。