摘要
随着3S技术的飞速发展,人们开始利用数字高程模型DEM和遥感影像等数据源进行地貌特征信息提取。国内外有关数字地貌信息定量提取方法的研究多集中在利用DEN进行坡度分级、大区域起伏度计算、山地和盆地等大地貌单元、特殊地貌特征线的提取上,而利用DEM和遥感影像进行典型地貌和微地貌信息提取的研究相对较少。
1.本论文利用TM和ETM遥感影像,通过对各种形态特征的反复判读和比较,建立了沙漠地貌解译的遥感解译标志。遥感影像解译标志能帮助判读者识别遥感图像上的目标地物或现象,对沙漠地貌形态的提取结果进行修正以及沙漠地貌解译都提供了基础和支持。
2.利用DEM和遥感影像,在ArcGIS9.0平台上对沙漠地貌单元进行了自动提取。利用DEM提取地貌形态的定量指标(如坡度、曲率、剖面线等)以确定地貌的边缘界限,为沙漠地貌的定量研究提供准确的地理信息和科学的研究依据。
3.对于用DEM不能够自动提取的沙漠类型,或者自动提取后与实际地貌类型某些地方还存在着出入的沙漠类型,需要利用遥感影像上的色相、纹理、形状、大小、阴影等特征,进行人工解译,对比分析进行判读,以便提高沙漠地貌类型边界线的准确性。然后对地貌赋属性并进行信息集成。
4.对沙漠地貌单元提取完成后,可以按沙漠的成因、流动特征和形态特征进行分类和面积的统计。利用统计结果定量化研究了新疆不同沙漠的成因、不同形态的沙漠地貌类型的空间分布格局及其组合关系。
With the rapid development of GIS, RS and GPS, people attempt to extract the geomorphological features from kinds of data sources, such as aerial photos, satellite images and DEM. The research at home and abroad on the quantitative extraction methods of numerical geomorphological information mostly focus on the classification of slope by using DEM, the calculation of geomorphology in large areas, the typical line extraction of large geomorphological units such as mountains and basins or special geomorphology. The extraction research of typical geomorphological information by using DEM and remote sensing images, however, is less relative.
1. By repeatedly comparing and interpreting the morphological characteristic on the TM and ETM remote sensing images, the paper completes the interpreting marks of remote sensing features of desert landform. The remote sensing interpreting marks can help the interpreters identify the target object on the remote sensing images, and it also provides support and foundation for the modification of the extraction result of the desert morphologic feature and the desert geomorphology interpretation.
2. On ArcGIS 9.0 platform, the paper implemented automatical extraction of geomorphology unit on TM and ETM remote sensing images, In the research, the author uses DEM to extract the quantitative indexes (such as slope, curvature, and section line and so on) of the morphologic feature to determine the geomorphology boundary, which provided accurate geographic information and scientific gist for quantitative research of desert geomorphology.
3. For those desert types that can not be extracted by DEM automatically or have discrepancy with the actual geomorphology after being extracted need being interpreted manually via the hue, texture, shape, size, shadow and so on, so as to improve the accuracy of the desert boundary. Then add attributes to it and integrate all the informations.
4. After completing the extraction of the desert geomorphology unit, we can classify and calculate the area of the desert according to its formation cause, moving features and morphologic feature. According to the statistical result, the author researched the different causes of desert landform, spatial distributing pattern and combining relation of different geomorphic desert landform types quantitatively.
引文
[1]王涛.中国沙漠与沙漠化.河北科学技术出版社[M],2003.
[2]钟德才.中国现代沙漠动态变化及其发展趋势.地球科学进展[J],1999,14(3);229-234.
[3]涂汉明,刘振东.中国地势起伏度研究.测绘学报[J],1991,20(4);311-318.
[4]钟德才.中国沙漠动态演化.甘肃文化出版社[M],1998.
[5]王家耀.地图学与地理信息工程研究.科学出版社[M],2005.
[6]闾国年等.基于栅格数字高程模型提取特征地貌技术研究.地理学报[J],1998,53(6);562-569.
[7]周成虎.地貌学词典.中国水利水电出版社[M],2006.12.
[8]吴正.风沙地貌与治沙工程学.科学出版社[M],2003.
[9]薛娴,王涛.从系统论的角度看沙漠化与可持续发展问题.中国沙漠[J],2003,20(4);103-201.
[10]斯皮里顿诺夫.地貌制图学[M].北京;地质出版社,1956.
[11]沈玉昌.三十年来我国地貌学研究的进展。地理学报[J],1980,35(1);1-13.
[12]陈述彭.地学信息图谱探索研究.商务印书馆[M],2001.
[13]沈玉昌,苏时雨,尹泽生.中国地貌分类、区划与制图研究工作的回顾与展望.地理科学[J],1982.2(2);97-105.
[14]李钜章.中国地貌形态基本类型数量指标初探.地理学薄[J],1982,37(1);17-26.
[15]国家大地图集编辑委员会.中国地貌图[M](1∶1000万,见《中华人民共和国自然地图集》).1964.
[16]中国自然区划工作委员会.中国地貌区划(初稿)[M].科学出版社,1959.
[17]沈玉昌.论地貌区划的原则和方法.地理[J],1961(3).
[18]王涛,吴薇,薛娴等.中国北方沙漠化土地时空演变分析[J].中国沙漠,2003,23(3);230-235.
[19]吴信才等,地理信息系统原理与方法,电子工业出版社,2003.
[20]R.S.Murthy,S.Pandey,L.R.Hirekerur et al.Feasibility study in using multiband photography for studies in geomorphology.soils and land use.Remote Sensing of Environment[J],1977,6(2);139-146.
[21]王家耀.现代地图科学与地理信息工程科学技术的成就和任务.测绘学院学报[J],2004,21(4);235-240.
[22]周启鸣,刘学军.数字地形分析[M].北京;科学出版社,2006.
[23]中国科学院地理研究所.中国1∶100万地貌制图规范(征求意见稿).科学出版社[S],1987.
[24]陈述彭.地学的探索(地理学).科学出版社[M],1990.
[25]沈玉昌.中国地貌的类型与区划问题的商榷[J].中国第四纪研究,1958,1(1);33-41.
[26]曾昭璇.中国的地形.广东科技出版社[M],1985.
[27]李钜章.中国地貌基本形态划分的探讨.地理科学[J],1987,6(2);32-39.
[28]陈志明.中国及其毗邻地区地貌图(1∶400万).科学出版社[M],1993.
[29]李炳元.中国地貌图(1∶400万).科学出版社[M],1994.
[30]杨景春.中国地貌特征与演化.海洋出版社[M],1993.
[31]韩致文,董治宝等.塔克拉玛干沙漠风沙运动若干特征观测研究.中国科学[J],2003,33(3);255-263
[32]杨景春,李有利.地貌学原理.北京大学出版社[M],2001.
[33]吴正.风沙地貌研究论文选集.海洋出版社[M],2004.
[34]程维明,周成虎,刘海江等.玛纳斯河流域50年绿洲扩张及生态环境演变研究.中国科学[J],2005,35(11);1074-1086.
[35]陈述彭.自然区划与制图实践[R].1962.
[36]程维明,周成虎等.新疆玛纳斯湖景观演化及其生态环境效应.第四纪研究[J],2001,21(6);560-565.
[37]吴正.风沙地貌学.科学出版社[M],1987,1-18.
[38]程维明.景观生态分类与制图浅议.地球信息科学[J],2002,4(2);61-65.
[39]程维明.天山北坡前山带景观分布特征的遥感研究.地理学报[J],2001,56(5);541-548.
[40]叶青超.黄河三角洲的地貌结构及发育模式.地理学报[J],1982,37(4);379-363.
[41]G.Ch.Miliaresis,D.P.Argialas.Segmentation of physiographic features from the global digital elevation model/GTOPO30.Computers & Geosciences[J],1999(25);715-728.
[42]George Ch.Miliaresis.Extraction of bajadas from digital elevation models and satellite imagery.Computers & Geosciences[J],2001(27);1157-1167.
[43]G.Ch.Miliaresis.Geomorphometric mapping of Zagros Ranges at regional scale.Computers & Geosciences[J],2001(27);775-786.
[44]G.Bocco,M.Mendoza,A.Velazquez.Remote sensing and GIS-based regional geomorphological mapping-a tool for land use planning in developing countries.Geomorphology[J],2001(39);211-219.
[45]汤国安,杨勤科,张勇等.不同比例尺DEM提取地面坡度的精度研究——以在黄土丘陵沟壑区的试验为例.水土保持通报[J],2001,21(1).
[46]M.P.Bishop,John F.,Jr.Shroder,J.D.Colby.Remote sensing and geomorphometry for studying relief production in high mountains.Geomorphology[J],2003,55;345-361.
[47]汤国安,杨玮莹,杨昕等.对DEM地形定量因子挖掘中若干问题的探讨.测绘科学[J],2003,28(1);28-32.
[48]景可.我国地貌学回顾与展望,地貌—环境—发展(2004丹霞山会议文集)[C].中国地理学会地貌与第四纪专业委员会编,2004,12.
[49]王训明,董治宝等.塔克拉玛干沙漠简单横向沙丘形态学示量特征.兰州大学学报(自然科学版)[J],2002,38(6);110-116.
[50]武胜利,刘自强等.塔克拉玛干沙漠西北边缘的风沙环境与沙漠演变.新疆师范大学学报(自然科学版)[J],2004,23(1);60-65.
[51]G.Jordan et al.Extraction of morphotectonic features from DEMs;Development and applications for study areas in Hungary and NW Greece.International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation[C],2005.
[52]M.J.Smith,J.Rose,S.Booth.Geomorphological mapping of glacial and forms from remotely sensed data;An evaluation of the principal data sources and an assessment of their quality.Geomorphology[J].2005;1-18.
[53]中华人民共和国1∶100万数字地貌图制图规范(征求意见稿).中科院地理科学与资源研究所(资源与环境信息系统国家重点实验室)[S],2005.
[54]李恒鹏.塔克拉玛干沙漠腹地复合沙垄的流场和上覆沙丘组合及动态特征.干旱区地理[J],2001,24(1);80-85.
[55]Chaplot V.,Darboux F.,Bourennane H..Accuracy of interpolation techniques for the derivation of digital elevation models in relation to landform types and data density.Geomorphology[J],2006.77(1-2);126-141.
[56]程维明博士后出站报告.中国1∶100万地貌—地表覆被—景观生态制图方法研究[R].中国科学院地理科学与资源研究所,2006.
[57]曹伯勋.地貌学及第四纪地质学.中国地质大学出版社[M],1995.
[58]朱震达,王涛,崔书红.中国土地荒漠化的地貌过程及其环境整治—地貌过程与环境[M].北京;地震出版社,1993.
[59]张登山.青海共和盆地土地沙漠化影响因子的定量分析.中国沙漠[J],2000,20(1);59-62.
[60]汤国安,刘学军,闾国年.数字高程模型及地学分析的原理与方法[M].北京;科学出版社,2005.
[61]汤国安,宋佳.基于DEM坡度图制图中坡度分级方法的比较研究[J].水土保持学报,2006.20(2);157-192.
[62]李钜章.中国地貌形态基本类型数量指标初探.地理学薄[J],1982,37(1);17-26.
[63]周成虎,周启鸣等.中国土壤有机碳库空间分布的分析与估算.AMBIO—人类环境杂志[J],2003,32(1);6-12.
[64]周成虎,骆剑承.遥感影象统计分析及其扩展模型.中国图象图形学报[J],2001,6(12);1210-1215.
[65]周成虎,毕巍强.信息时代的经济发展与遥感信息技术集成[J].经济师,2002,7;82-83.
[66]江南,陈毓芬.地图学网站的设计与实现.地球信息科学[J],2003,2;8-11.
[67]江南,华一新.遥感技术在军事地理信息系统中的应用研究[J].遥感信息,1997,2;25-27.
[68]江南.城市军事地理研究的遥感方法.资源环境与持续发展战略[M].中国环境科学出版社.
[69]华一新,吴升,赵军喜.地理信息系统原理与技术[M].北京;解放军出版社,2001;278-290.
[70]江南.战区军事地理系列专题地图制图研究.解放军测绘学院学报[J],1991,4;53-60.
[71]王家耀,邹建华,江南.专题地图制图数据处理系统(如PS)研究.解放军测绘学院学报[J],1991,2;44-51.
[72]江南.定量专题地图制图初探.测绘学院学报[J],1992,4;73-77.
[73]陈毓芬,江南.地图设计原理[M].北京;解放军出版社[M],2001;225.
[74]王涛.中国北方沙漠化的若干问题.第四纪研究[J],2001,21(1);56-65.
[75]王训明,董治宝等.塔克拉玛干沙漠简单线形沙丘形态—动力学过程研究.中国沙漠[J],2003,23(3);257-262.
