[发明专利]一种地势起伏度最优统计单元的获取方法

说明书

本发明提供一种地势起伏度最优统计单元的获取方法，通过对DEM数据进行处理，提取得到不同统计单元下的地势起伏度值；选取地势起伏度的因变量和拟合模型；确定最优统计单元的范围；在统计单元的范围内进行起伏度分类及分析，确定地势起伏度的最优统计单元。本发明提出的方法快速有效，且实现了与相关国家统计数据和其他权威数据的对比验证，使得计算结果更加准确；同时可以用于其他宏观地形因子最优统计单元的确定；提高了造山带、高原山脉等发育演化特征和区域水土流失、滑坡等地质灾害评价的准确性；为地质灾害的防治及灾后措施的选取提供了可靠且准确的依据。

技术领域

本发明涉及地貌及地质工程领域，具体涉及一种地势起伏度最优统计单元的获取方法。

背景技术

地势起伏度是地貌学中描述地貌形态的重要指标，反映地表起伏变化。地势起伏度是地质构造与地表剥蚀过程相互作用的结果，常常被应用于造山带、高原山脉等发育演化特征和区域水土流失评价的研究，也是区域地貌对比研究和地貌类型划分的客观依据，另有研究表明地形起伏度和滑坡灾害的发生也存在很大的相关性。地势起伏度的计算关键在于统计单元的选择，也就是定义所指的某一确定面积的值，亦即该确定面积有多大，才能恰到好处地反映山体的完整性，并具有一定范围内较强的代表性，亦即普适性。

利用数字高程模型(DEM)进行地形起伏度的提取与分析，是获取所需地表信息的快速有效手段。目前，利用DEM对小范围地形起伏度提取方面的研究较多，但对中国这样大范围的地形起伏度提取的研究还很少，已有研究大多基于地形数据采集样点或样区进行分析，其地形起伏度最优统计单元的确定方法比较主观，后期提出的均值变点分析法与实际验证较弱，准确度有待验证。此外，目前常用的四种确定最优统计单元的计算模型(人工作图法、最大高差法、模糊数学法、均值变点分析法)是在两种研究思路下提出的，计算得到的最优统计单元有时不一致，给地貌学和灾害学的深入研究造成了一定的困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种地势起伏度最优统计单元的获取方法，该方法快速有效，且实现了与相关国家统计数据和其他权威数据的对比验证，使得计算结果更加准确；同时可以用于其他宏观地形因子最优统计单元的确定；提高了造山带、高原山脉等发育演化特征和区域水土流失、滑坡等地质灾害评价的准确性；为地质灾害的防治及灾后措施的选取提供了可靠且准确的依据。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种地势起伏度最优统计单元的获取方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.对DEM数据进行处理，提取得到不同统计单元下的地势起伏度值；

步骤2.选取地势起伏度的因变量和拟合模型；

步骤3.确定最优统计单元的范围；

步骤4.在所述统计单元的范围内进行起伏度分类及分析，确定所述地势起伏度的所述最优统计单元。

优选的，所述步骤1包括：

1-1.根据DEM数据的实际分辨率，进行重采样预处理，得到地面高程分布图；

1-2.在GIS中采用邻域分析法，选取矩形统计窗口，提取不同所述矩形统计窗口下的地势起伏度值；

所述地势起伏度值包括最大起伏度、平均起伏度、最高频数起伏度及最高起伏度频数。

优选的，所述步骤2包括：

2-1.根据所述地势起伏度值，统计各个统计单元与最大起伏度、平均起伏度、最高频数起伏度和最高起伏度频数的对应关系；

2-2.拟合起伏度信息随单元面积的变化规律，得到所述各个地势起伏度值与所述统计单元的拟合模型；

2-3.统计各个所述拟合模型和所述地势起伏度因变量组合的决定系数；