地形起伏度和坡度分析在区域滑坡灾害评价中的应用

基于ArcGIS平台,利用SRTM3-DEM数据资料,选择鄂尔多斯及其周缘为研究区,计算并定量分析了地形起伏度和坡度,并利用区域滑坡灾害调查资料,初步建立了地形起伏度、坡度与滑坡灾害之间的相关性,讨论了地形起伏度的区域地貌意义。结果表明,研究区滑坡集中发育地区的地形起伏度为200￣300m,在此范围内滑坡占研究区所有滑坡总数的48.5%,此区间的面积占研究区总面积的20.3%;坡度为10￣18°,此范围内滑坡占研究区所有滑坡总数的46.7%,而此区间的面积占研究区总面积的30.5%。在地貌类型上,滑坡集中发育地区对应残丘、黄土塬及黄土墚等。通过研究区横向、纵向剖面的地形特征分析,表明地形起伏度和坡度分析是相互补充的,它们均与区域滑坡发生和分布存在良好的相关性。这种相关性为区域滑坡灾害评价提供了新的思路,对区域防灾规划和灾害区预测具有重要的应用意义。     

基于GIS的福建省地形分析

数字高程模型（DEM）是DTM的一种特例,是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。DEM是地理信息系统进行地形分析的基础数据。采用1：10万数字等高线数据建构30m空间分辨率格网DEM,并基于DEM进行分级,提取坡度、地形起伏度及坡度聚类,坡谱等地形分析;比较准确地表达了福建的总体地形特征,为地理分析及环境评价等提供了基础的数据。     

基于SRTM DEM的地形起伏度对天水市黄土滑坡的影响分析

以天水市辖区30 m分辨率的SRTM DEM数据为基础,首先利用GIS空间分析模块中邻域统计分析法,依次选取2×2、3×3、4×4、…、28×28、29×29、30×30共29个矩形邻域分析窗口,运用均值变点分析法进行最佳计算单元的计算分析。结果表明：12×12的网格大小（12.96×10⁴ m²）为曲线突变的拐点,作为曲线由陡变缓的阈值,确定12×12的网格大小（12.96×10⁴ m²）为研究区地形起伏度计算的最佳单元,生成研究区地形起伏度分级图。进而采用确定性系数法（CF）、证据权法、信息量法和条件概率法对研究区发育的黄土滑坡灾害与地形起伏度之间的相关关系进行了定量分析。研究结果表明,区内地形起伏度影响因子层中地形起伏度60~120 m的分级因子层为黄土滑坡灾害的易发因子层,而其中60~90 m区间的值最大,为黄土滑坡灾害的优势因子区间,对滑坡的响应最敏感。     

基于高精度DEM的地形监测方法研究

基于非接触的遥感手段的DEM采集精度越来越高,如何运用好高精度DEM成为关键.介绍了包括LiDAR、合成孔径雷达、摄影测量技术等遥感手段采集高精度DEM的方式及处理流程.DEM在地质、地貌、土壤、国防建设方面均有着广泛的应用,就基于高精度DEM的地形监测方法展开试验和讨论,对比不同分辨率（1,10,30 m） DEM影像展示效果,得出高精度DEM在展示与分析方面的优点,通过计算山体阴影、坡度、地形曲率,研究了基于单期高精度DEM的不同地形监测方法.     

基于DEM的大别山地区地貌特征研究

从区域尺度分析大别山地区的地貌特征,以美国SRTM DEM和1∶50万数字地质图为基础数据,利用DEM地貌模拟和空间数据统计分析技术,生成了研究区的地貌分析专题图和地貌参数统计关系图.研究认为,大别山整个造山带呈三角形的形状,南坡缓而长,北坡陡而短;造山带山势较高,山地多深谷陡坡,坡向多变;山体由北西向南东延伸,主体延伸方向是北西向;山顶面剖面呈∧形,或呈锯齿多峰形式,局部地形起伏越靠近主体山脉,起伏度越大.断裂构造严格控制水系的发育,分水岭呈"人"字形分布于造山带四周.地貌参数的统计分析表明,坡度、地形起伏与平均高程之间具有一定的对应关系,较好的揭示了研究区的地貌特征.     

地形起伏度与滑坡发育的相关性——以丽水市滑坡为例

丽水市位于浙西南山区,地形地貌复杂,地势起伏变化大,滑坡灾害发育。以5 m分辨率的DEM为数据源,基于GIS平台的邻域统计分析工具,依次分析了2×2、3×3、4×4、…50×50共49个矩形窗口,发现平均地形起伏度与窗口大小存在显著的正相关,运用均值变点分析法计算出地形起伏度最佳统计单元大小为8 100 m2(窗格18×18)。地形起伏度等间距分成9级,采用信息量法、确定性系数法研究分析了丽水市发育的滑坡灾害与地形起伏度之间的相关性。研究表明,滑坡发育与地形起伏度密切相关,丽水地区小起伏度更利于滑坡灾害发育,滑坡易发地形起伏度为15~60 m,滑坡最易发区间为15~30 m。     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

上接119页 9 反演方法推导中的有关公式 为了对复场展开式作简化表示,将会多次用到2个递推公式,这里预先导出.     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

"起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演"由4篇连续文章组成.第一篇和第二篇阐述复重磁场正演问题,主要采用前苏联学者的方法,在复数域内,严格而简明地推导出了规则二度体及其组合体复重磁场表达式.这些复场表达式与直角坐标系内对应形体重磁场表达式相比,具有非常简单的形式.第三篇和第四篇阐述复重磁场直接反演问题,是本系列文章的核心,从规则二度体及其组合体复重磁场表达式出发,完全在复坐标系内,采用独创的线性化方法,建立起求解中间变量的线性方程组,再结合复高阶方程解法,成功地解决了起伏地形上(或者观测线处于二维场源任意方位甚至封闭时)几乎所有规则二度体重磁场的直接反演问题,推动了重磁场解释理论的发展.     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

"起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演"由4篇连续文章组成。第一篇和第二篇阐述复重磁场正演问题,主要采用前苏联学者的方法,在复数域内,严格而简明地推导出了规则二度体及其组合体复重磁场表达式。这些复场表达式与直角坐标系内对应形体重磁场表达式相比,具有非常简单的形式。第三篇和第四篇阐述复重磁场直接反演问题,是本系列文章的核心,从规则二度体及其组合体复重磁场表达式出发,完全在复坐标系内,采用独创的线性化方法,建立起求解中间变量的线性方程组,再结合复高阶方程解法,成功地解决了起伏地形上(或者观测线处于二维场源任意方位甚至封闭时)几乎所有规则二度体重磁场的直接反演问题,推动了重磁场解释理论的发展。     

基于COMSOL的起伏地形三维大地电磁数值模拟北大核心CSCD

COMSOL是一个多物理场仿真软件,笔者尝试将其应用于大地电磁法的数值模拟,研究起伏地形对大地电磁响应的影响及解决方案。本文由麦克斯韦方程组出发,施加第一类边界条件,将地形起伏数字化为参数化曲面,导入COMSOL进行计算。在对COMSOL的精度进行了验证的基础上,分析不同频点所需内存以及自由度,然后选择合适的频点进行研究。将三维起伏地形的模拟结果与无地形起伏时的结果进行对比,总结出山谷、山峰地形对三维大地电磁响应的影响,发现在XY模式下,地形对视电阻率的影响大于相位,在视电阻率等值线图中能够清晰地看出起伏地形的轮廓,而在YX模式下,地形对相位的影响大于对视电阻率的影响。最后,利用“比值法”进行地形校正,校正前由于起伏地形影响,在异常体附近会出现部分视电阻率数值跳跃现象,通过校正有效抑制了起伏地形对异常体附近视电阻率的影响,校正后的视电阻率曲线整体上移,并且异常体周围的视电阻率值也趋于背景场值,获得了较好的效果。     

青藏高原DEM的生成与应用

数字高程模型（DEM）不仅可以实现三维地形可视化，而且还能由其进一步获得与高程有关的地形要素。针对青藏高原DEM生成和应用过程中碰到的数据量大、区域广阔、应用难度大等问题，本文给出了相应的解决方案，提出一套DEM制作和应用流程：以1：25万地形图矢量等高线数据内插方式生成青藏高原DEM数据，在此基础上，运用Mask处理后相交分析思想与多级金字塔、DEM水淹分析、高程分带等处理技术实现了青藏高原三维地形可视化、三维遥感影像制作、及其它生态地质环境因素的变化分析。基于此方法生成的青藏高原DEM数据，不仅精度高，三维地形可视化效果好，而且解决了海量DEM数据与其它资料综合分析的问题。     

基于DEM的黑方台焦家滑坡变形分析

以甘肃省永靖县黑方台焦家滑坡为对象,借助1977年、1997年、2001年和2010年4个时期测制的地形图资料,建立了在ArcGIS平台下基于DEM的滑坡变形分析模型,探索了一种基于DEM的滑坡变形分析的技术方法。滑坡壁后移侵蚀速率计算结果为:1977年到1997年为4.42m/a;1997年到2001年为5.81m/a;2001年到2010年为1.64m/a。     

基于DEM的等流时单元法在大流域分布式水文模型中的应用

等流时单元法是一种具有物理基础同时又非常简便的分布式流域汇流模型。若能应用于大流域,会显著提高大流域分布式水文模型的计算能力,可以扩展其在大流域分布式水文模型中的应用,降低其限制性。采用基于DEM的等流时单元法进行坡面汇流计算,即坡面汇流经河流两侧并入河道,河道汇流使用扩散波方程（USGS的河道汇流程序包SFR1）,将其推广到大流域分布式水文模型的应用之中。该方法与二维坡面汇流的扩散波数值方程相比较,能够节省计算时间。在伊通河中下游较大流域上试用结果表明,农安站计算与实测流量的最大相对拟合误差为13%,模型月流量Nash-Sutcliffe效率系数为0.9。等流时单元法用于大流域分布式水文模型的坡面汇流是可行的。     

利用TM遥感影像和DEM估算山区地表反照率

利用Landsat TM遥感影像可见光-近红外波段的数据和DEM,计算了复杂地形条件下的反射率,再将窄波段的光谱反射率组合得到地表反照率.在计算反射率时解决了两方面的问题:计算太阳入射光谱辐射时考虑了微观地形因素的局地海拔、地形坡度、坡向、地形遮蔽等参数对较高分辨率影像的影响;考虑了大气对遥感图像的影响.在全面地考虑了大气和地形对影像影响的基础上,发展了一个适用于利用DEM和较高分辨率的卫星影像计算复杂地形条件下的地表反射率和反照率的模型.以黑河上游山区为例,利用TM图像和DEM计算了复杂地形条件下的地表反照率,对结果进行验证表明模型合理可行.     

基于局部单元劈裂的FEM/DEM自适应分析方法

为了模拟岩体中裂纹的萌生、扩展,Munjiza提出了有限元法/离散元法(FEM/DEM)耦合分析方法。因为裂纹是沿单元边界进行扩展的,亦即裂纹扩展具有网格依赖性,为获得较好的裂纹扩展形态,需要划分密集的初始网格。为解决上述难题,基于FEM/DEM耦合分析方法,提出了基于局部单元动态劈裂的FEM/DEM自适应分析方法,以克服裂纹扩展形态对网格的依赖性。该方法在最初建模时无需划分很密的初始网格,随着荷载的施加,对裂纹尖端附近的局部单元进行动态劈裂,为裂纹的后续扩展提供了更多可能的扩展方向,使得裂纹扩展不必沿着初始网格的单元边界扩展,即可以沿着单元内部进行扩展,裂纹扩展形态更为平滑,与实际情况更为接近。同时相对原FEM/DEM耦合分析方法一开始就划分很密的网格而言,新方法可以划分较为稀疏的初始网格,计算成本降低。最后,通过巴西劈裂算例与原FEM/DEM耦合分析方法对比,分析表明,新方法在一定程度上克服了裂纹扩展形态对初始网格的依赖性。     

基于DEM数据的古沉积面的重建方法 ——以青藏高原东北缘青海贵德盆地为例

广泛使用的数字高程模型（DEM）数据使得古沉积面的恢复成为可能。以青藏高原东北缘的青海贵德盆地为例,分析对比了前人获取代表古沉积面地表露头样本数据的几种方法．提出了插值样本应选择露头中代表原始沉积地层的顶面点的优选方法,并提取了更新统地表露头顶面点的样本数据。通过分析样本的特征、比较插值的结果,选择了自然邻点法进行插值预测,重建了贵德盆地更新统的古沉积面。正确样本,最的提取加上合适插值算法的选择．优化了重建的古沉积面。     

基于DEM的流域尺度水资源网络图构建

水资源系统网络图是流域水资源配置及调度模型的基础.但对大型流域而言,网络图构建复杂且容易犯错.为了解决该问题,本文提出一种基于数字高程模型(DEM)的水资源网络图构建方法.该方法借鉴分布式水文模型中子流域划分的思想,根据DEM数据自动绘制地表水网络中的天然水流关系.同时该算法也可以自动构建各个计算单元的地下水开采补给网络,再通过人工添加供水网络就可以完成整个水资源系统网络图的构建.该方法已成功应用于海河流域.该方法可以推进水资源系统网络图构建的科学性,及水资源系统网络图绘制工具的软件化水平,进而促进水资源配置及调度模型系统的推广与应用.     

An improved specimen generation method for DEM based on local Delaunay tessellation and distance function

Discretizing a domain of interest into a set of particles for discrete element simulation is the first step to generate a specimen. An improved algorithm, the Seed Expansion Method (SEM), is proposed in this work. A seed is first generated inside a given domain. Then, the domain is filled by the seed expansion based on a local Delaunay tessellation and a distance function. An optional operation, refilling, is suggested to further improve the packing density after the completion of SEM. Polydisperse dense packing can be generated by the proposed method for an arbitrarily shaped domain in both 2D and 3D. A specimen can be obtained that approximately conforms to a specified size distribution and packing density. Multiple subdomains of a domain can be filled by packings with different densities and size distributions. A specimen with higher density can be obtained by comparing it with the existing methods. Mathematically, the features of the method include both simplicity and high efficiency. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.