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(shí)代的來(lái)臨，人類對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的需求結(jié)構(gòu)呈多元化的趨勢(shì)發(fā)展，進(jìn)而帶來(lái)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(shí)用化的核心問(wèn)題之一。小波理論的多分辨率分析思想為自動(dòng)建立和動(dòng)態(tài)維護(hù)一個(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)DEM的多尺度自動(dòng)綜合和連續(xù)表達(dá)。本文通過(guò)對(duì)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(shí)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(guò)與國(guó)家生產(chǎn)的1:50000DEM進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)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(guò)與重采樣方法派生的多尺度DEM以及國(guó)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(duì)小波實(shí)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(jí)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(duì)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(duì)構(gòu)造無(wú)級(jí)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(shí)驗(yàn)為例，也為黃土高原地貌多尺度分析和數(shù)字黃土高