[发明专利]河流地貌单元分类与识别方法

权利要求书

1.一种河流地貌单元分类与识别方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取研究河段的研究资料和实地调查数据及河流地貌单元分类表；

S2、获取河流地貌单元分类表中每种地貌单元的多张遥感影像，并对所有遥感影像进行灰度化处理，将同一地貌单元灰度值扩展为一灰度区间；

S3、根据研究资料和实地调查数据确定研究河段的河流类型，根据实地调查数据和河流地貌单元分类表，排除研究河段不存在的地貌单元；

S4、获取研究河段处于枯水期、平水期和洪水期，且覆盖研究河段的遥感数据影像，并对三种遥感数据影像进行灰度化处理；

S5、根据水域的灰度值区间和河流的几何形状，提取研究流域在枯水期、平水期和洪水期灰度化后的遥感数据上的河流边界；

S6、采用ENVI对遥感数据影像进行解译，获取三种时期的河流边界内的植被覆盖程度及距离对应河流边界预设距离范围内的植被覆盖程度；

S7、根据三种河流边界及每种地貌单元的灰度区间，对研究河段进行地貌单元的粗识别；

S8、根据植被覆盖程度及实地调查数据中的流速、水深分布和基质组成，对粗识别时对应于多种地貌单元的区域进行二次识别，得到最终的分类结果。

2.根据权利要求1所述的河流地貌单元分类与识别方法，其特征在于，所述河流地貌单元分类表包括主河槽、河漫滩和河岸带三个层级，主河槽按照淹没、沉积物、植被3区进行划分，共13种地貌单元；

其中，淹没区域有8种，沉积物区域有3种，植被区域有2种，淹没区域依据地貌单元的成因，分为壶穴、深潭2种侵蚀地貌单元及小瀑布、浅滩、急滩、跌水、滑水、沙丘6种冲积地貌单元；沉积物区域依据地貌单元所处空间位置，分为在河流中央的江心洲、心滩与河流一侧的边滩；

植被区域依据植被覆盖类型、面积划分为灌木障与水生植被，灌木障指直径＞10cm、长度＞1m的木片或整棵连根拔起的树木以堵塞或堆积形式组织，且其面积＞5m²；水生植被地貌单元指根植于河床的多年生水生植被，其覆盖面积＞5m²；

所述河漫滩包括枯水期有水的次级河道和漫滩湖泊及枯水期无水的台地、崖坡、自然堤和漫滩沉积物；所述河岸带为有植被护岸或无植被护岸。

3.根据权利要求2所述的河流地貌单元分类与识别方法，其特征在于，所述步骤S7进一步包括：

将枯水期的河流边界内的区域划分为主河槽淹没区域，将平水期的边界至洪水期的边界间的区域划分为河岸带；

根据平水期对应的河流边界内的灰度值，确定主河槽的沉积物区域；根据距离平水期的河流边界设定范围内区域的灰度值，确定研究河段一侧是否有边滩地貌单元；

根据平水期对应的河流边界内的灰度值及植被覆盖面积，确定主河槽的植被区域的地貌单元；根据距离平水期的河流边界预设距离范围内的植被覆盖程度，确定研究河段的河岸带为有植被护岸或无植被护岸的地貌单元。

4.根据权利要求3所述的河流地貌单元分类与识别方法，其特征在于，对淹没区域中对应于多种地貌单元的区域进行二次识别的方法包括：

将水深大于预设水深范围上限，且流速大于预设流速范围上限的区域划分为壶穴；将大于预设水深范围上限，且流速小于预设流速范围下限的区域划分为深潭；将水深小于预设水深范围下限，流速位于预设流速范围，且卵石大于预设尺寸范围上限的区域划分为小瀑布；

将流速大于预设流速范围上限，卵石位于预设尺寸范围的区域划分为急滩；将水深小于预设水深范围下限，流速位于预设流速范围，且卵石小于预设尺寸范围下限的区域划分为浅滩；将水深小于预设水深范围下限，流速小于预设流速范围下限，且主要有沙组成的区域划分为沙丘；

将单元长度小于预设长度，河床垂直下降的区域划分为跌水；将河床纵剖面规则、水面平滑或者波纹状，与河床平行，且流速位于预设流速范围的区域划分为滑水。