基于DEM的黄土高原地形纹理研究
发布时间：2023-03-12 16:12
黄土高原“千沟万壑”的地貌形态,在多尺度空间上表现出显著自相似性,具有“局部无规则,宏观有规律”的纹理特征。现有针对黄土高原的纹理分析通常以宏观统计特征为主,对黄土高原多尺度纹理特征及结构特征的研究相对缺乏。因此,本研究以黄土高原为研究区,以统计特征结合结构特征的角度切入,在理论上,明确提出黄土高原地形纹理的概念模型,提出不同尺度下黄土典型地貌单元特征组合形成的地形纹理,以及黄土坡面坡度特征形成的地形纹理。在方法上,提出GLCM结合累加距离匹配函数(SDMF)的黄土高原地形纹理分析框架,用以提取不同尺度下地形纹理的统计及结构特征。在应用上,使用本文方法,实现了对黄土高原典型小流域内的侵蚀沟和梯田的提取,以及在宏观尺度下对黄土典型地貌的纹理特征量化与识别。本研究力图发展数字地形分析新方法。本文主要内容及研究成果如下:(1)理论上,明确黄土高原地形纹理的概念模型。明确地形纹理及黄土高原地形纹理的基本概念,除宏观形态地形纹理外,提出黄土典型地貌单元(黄土塬、梁、峁等)特征组合形成的地形纹理,以及黄土坡面坡度特征形成的地形纹理,并对其进行自然纹理(随机特征)及近似规则纹理(结构特征)的特征分析...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
资助项目
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 问题提出
1.2 研究意义
1.3 研究综述
1.3.1 基于纹理的数字地形分析
1.3.2 基于纹理的黄土高原数字地形分析
1.3.3 黄土高原地貌形态特征分析
1.3.4 基于DEM的数字地形分析
1.3.5 纹理特征量化研究进展
1.3.6 问题分析与探讨
1.4 研究目标及内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 研究方法与软件平台
1.5.1 研究方法
1.5.2 软件平台
1.6 本章小结
第2章 研究样区及实验数据
2.1 研究区域概述
2.2 研究样区
2.2.1 样区选取原则
2.2.2 面向小流域的研究样区
2.2.3 面向区域的研究样区
2.3 实验数据
2.3.1 面向小流域的DEM数据
2.3.2 面向重点区域的DEM数据
2.3.3 面向全区域的DEM数据
2.3.4 其他数据
2.4 本章小结
第3章 黄土高原地形纹理概念模型
3.1 基本定义
3.1.1 纹理
3.1.2 地形纹理
3.1.3 黄土高原地形纹理
3.2 基本特征
3.2.1 区域差异性
3.2.2 成因复杂性
3.2.3 尺度依赖性
3.3 划分体系
3.3.1 按照纹理基元显著性划分
3.3.2 按照成因划分
3.3.3 按照形态划分
3.4 数据表达
3.5 本章小结
第4章 黄土高原地形纹理特征提取方法
4.1 方法概述
4.1.1 纹理特征提取方法
4.1.2 地形纹理特征提取方法
4.2 面向纹理统计特征提取的GLCM方法
4.2.1 GLCM模型构建
4.2.2 GLCM特征的意义
4.2.3 GLCM对地形纹理的特征分析
4.3 面向纹理结构特征提取的SDMF方法
4.3.1 方法概述
4.3.2 SDMF方法原理
4.3.3 SDMF特征分析
4.3.4 基于SDMF方法的结构特征计算
4.3.5 不同尺度下典型样区的结构纹理特征分析
4.4 本章小结
第5章 面向微观尺度的黄土小流域地形纹理分析与提取
5.1 数据与对象分析
5.1.1 数据分析
5.1.2 对象分析
5.2 方法基础
5.2.1 面向对象分析方法
5.2.2 多尺度分割方法
5.2.3 棋盘分割方法
5.3 基于地形纹理特征的黄土小流域分类方法
5.3.1 方法总体流程
5.3.2 特征计算
5.3.3 多尺度分割及统计纹理特征提取
5.3.4 棋盘分割及结构纹理特征计算
5.3.5 基于eCognition的监督分类
5.3.6 棋盘分割的叠置分析
5.4 结果分析
5.5 本章小结
第6章 面向宏观尺度的黄土高原典型地貌量化与识别
6.1 方法设计
6.2 基于GLCM的地形纹理统计特征量化分析
6.2.1 样本数据说明
6.2.2 GLCM量化级数分析
6.2.3 GLCM方向参数分析
6.2.4 GLCM适宜窗口分析
6.3 基于SDMF的黄土丘陵沟壑区结构特征量化分析
6.3.1 基于正负地形的纹理基元表达
6.3.2 基于SDMF的黄土高原地形纹理结构特征量化
6.4 顾及纹理特征的黄土典型地貌量化模型及识别
6.4.1 黄土典型地貌训练样本库构建
6.4.2 多层次分类规则构建
6.4.3 典型地貌样区分类结果
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 问题及展望
参考文献
攻读博士学位期间科研成果
致谢
本文编号：3761533
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
资助项目
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 问题提出
1.2 研究意义
1.3 研究综述
1.3.1 基于纹理的数字地形分析
1.3.2 基于纹理的黄土高原数字地形分析
1.3.3 黄土高原地貌形态特征分析
1.3.4 基于DEM的数字地形分析
1.3.5 纹理特征量化研究进展
1.3.6 问题分析与探讨
1.4 研究目标及内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 研究方法与软件平台
1.5.1 研究方法
1.5.2 软件平台
1.6 本章小结
第2章 研究样区及实验数据
2.1 研究区域概述
2.2 研究样区
2.2.1 样区选取原则
2.2.2 面向小流域的研究样区
2.2.3 面向区域的研究样区
2.3 实验数据
2.3.1 面向小流域的DEM数据
2.3.2 面向重点区域的DEM数据
2.3.3 面向全区域的DEM数据
2.3.4 其他数据
2.4 本章小结
第3章 黄土高原地形纹理概念模型
3.1 基本定义
3.1.1 纹理
3.1.2 地形纹理
3.1.3 黄土高原地形纹理
3.2 基本特征
3.2.1 区域差异性
3.2.2 成因复杂性
3.2.3 尺度依赖性
3.3 划分体系
3.3.1 按照纹理基元显著性划分
3.3.2 按照成因划分
3.3.3 按照形态划分
3.4 数据表达
3.5 本章小结
第4章 黄土高原地形纹理特征提取方法
4.1 方法概述
4.1.1 纹理特征提取方法
4.1.2 地形纹理特征提取方法
4.2 面向纹理统计特征提取的GLCM方法
4.2.1 GLCM模型构建
4.2.2 GLCM特征的意义
4.2.3 GLCM对地形纹理的特征分析
4.3 面向纹理结构特征提取的SDMF方法
4.3.1 方法概述
4.3.2 SDMF方法原理
4.3.3 SDMF特征分析
4.3.4 基于SDMF方法的结构特征计算
4.3.5 不同尺度下典型样区的结构纹理特征分析
4.4 本章小结
第5章 面向微观尺度的黄土小流域地形纹理分析与提取
5.1 数据与对象分析
5.1.1 数据分析
5.1.2 对象分析
5.2 方法基础
5.2.1 面向对象分析方法
5.2.2 多尺度分割方法
5.2.3 棋盘分割方法
5.3 基于地形纹理特征的黄土小流域分类方法
5.3.1 方法总体流程
5.3.2 特征计算
5.3.3 多尺度分割及统计纹理特征提取
5.3.4 棋盘分割及结构纹理特征计算
5.3.5 基于eCognition的监督分类
5.3.6 棋盘分割的叠置分析
5.4 结果分析
5.5 本章小结
第6章 面向宏观尺度的黄土高原典型地貌量化与识别
6.1 方法设计
6.2 基于GLCM的地形纹理统计特征量化分析
6.2.1 样本数据说明
6.2.2 GLCM量化级数分析
6.2.3 GLCM方向参数分析
6.2.4 GLCM适宜窗口分析
6.3 基于SDMF的黄土丘陵沟壑区结构特征量化分析
6.3.1 基于正负地形的纹理基元表达
6.3.2 基于SDMF的黄土高原地形纹理结构特征量化
6.4 顾及纹理特征的黄土典型地貌量化模型及识别
6.4.1 黄土典型地貌训练样本库构建
6.4.2 多层次分类规则构建
6.4.3 典型地貌样区分类结果
6.5 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 问题及展望
参考文献
攻读博士学位期间科研成果
致谢
本文编号：3761533
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