[发明专利]一种基于DEM的河谷形态参数自动提取方法

摘要

本发明公开了一种基于DEM的河谷形态参数自动提取方法，涉及数字地貌分析领域。该方法获取需分析河谷流域的DEM数据；获取属于所述河谷流域的每一条河流进行编号，按一定采样间隔a取纵剖面采样点；计算河谷纵剖面的形态参数和河谷横剖面的形态参数。本发明能够从微观上表征河谷地貌及分段差异，有利于分析河谷的整体地形；表征全面；计算得到的参数受干扰因素小，精度更高；运算效率高。

主权项

一种基于DEM的河谷形态参数自动提取方法，其特征在于，该方法包括：S1，获取需分析河谷流域的DEM数据；S2，通过水文分析获取所述河谷流域的线状河流矢量数据，对属于所述河谷流域的每一条河流进行编号，并从每条河流的河源开始按一定采样间隔a取纵剖面采样点直至河口，并从第一个纵剖面采样点开始，依次给每个点添加索引编号i，i＝1,2,3,…,n；计算各纵剖面采样点的河长值和高程值，所述河长值leni＝a×i，i表示采样点的编号，所述i≥1；所述a为大于1.414×DEM空间分辨率且小于2.828×DEM空间分辨率的正整数；S3，如果计算河谷纵剖面的形态参数，则进入S4；如果计算河谷横剖面的形态参数，则进入S5；S4，按照公式(1)计算河谷纵剖面任意一个纵剖面采样点的标准化河长‑坡降指数SLi′；SLi′＝SLi/K   (1)；SLi表示任意一个纵剖面采样点的河长‑坡降指数，K表示所述纵剖面采样点所在河流的均衡坡降指数；S5，选取一个河流沿岸的任意一个点作为定位点并获得与所述定位点距离最近的纵剖面采样点T及纵剖面采样点T上、下游各三个纵剖面采样点；获得并利用7个采样点的平面坐标，基于最小二乘法计算纵剖面采样点T的河流流向，将所述纵剖面采样点T的河流流向作为所述定位点处的河流流向；获取垂直于所述定位点处河流流向的所述定位点处的河谷横剖面在水平面上的投影线方向；基于DEM通过地形分析并获取与所述河谷相关的两岸山脊的线状矢量数据，利用所述定位点、所述定位点处的河谷横剖面在水平面上的投影线方向、所述 定位点处河流流向和所述山脊线状矢量数据进行几何构建，得到河谷横剖面的水平面投影线；按照一定采样间隔b从河谷横剖面的水平面投影线左端点开始提取河谷横剖面采样点直至右端点；所述b为大于1.414×DEM空间分辨率且小于2.828×DEM空间分辨率的正整数；将最接近河流线的河谷横剖面采样点的编号id设定为0，从0点开始分别向其左、向其右给每一个河谷横剖面采样点编号id，设在所述0点左岸的河谷横剖面采样点的编号小于0，记为id＝l，l＝‑1,‑2,‑3……‑n，在所述0点右侧的河谷横剖面采样点的编号大于0，记为id＝r，r＝1,2,3……n；计算各个河谷横剖面采样点的高程值和河谷横剖面采样点到0点的水平距离，计算河谷横剖面坡高h、目标深度的河谷宽深比R、计算河谷横剖面的剖面面积A、河谷凹度C、不对称系数M和河宽指数W。