ZHANG Peng,ZHAO Mudan,WANG Yiren.Assessment on the Accuracy of the Modeling Methods of Terrace DEM[J].Research of Soil and Water Conservation,2018,25(05):282-286.
梯田DEM构建方法精度比较研究
- Title:
- Assessment on the Accuracy of the Modeling Methods of Terrace DEM
- 分类号:
- P208
- 摘要:
- 在黄土高原地区，梯田作为重要水土保持措施之一，在减缓土壤侵蚀的同时也改变了局地范围的地表形态。顾及梯田地形DEM构建方法的提出极大地弥补了传统中低分辨率DEM不能表达梯田突变地形的缺陷，对于地表微形态分析、土壤侵蚀等地表过程评价等具有重要意义。从基于高程、坡度、坡长等地形属性特征分析、测量误差及地形描述误差评价三方面出发，以高精度激光点云数据为基准，深入探究不同梯田DEM构建方法对梯田地形的表达差异，并对其进行了精度评价。结果表明：（1）从测量误差和地形描述误差的描述结果来看，基于真实田坎法构建结果在各种地形因子的表达上整体误差更小，更接近梯田真实地表形态；（2）从地形特征因子分析结果可知，基于真实田坎法的DEM整体精度较高，对各种地形因子的描述更准确。（3）基于真实田坎法构建出的梯田DEM能够精确描述原始地表形态，但需要较多人力工作，适用于精度较高的梯田地形研究。
- Abstract:
- In the Loess Plateau region, the terrace, as one of the important soil and water conservation measures, has also changed the surface topography while controlling soil erosion. The DEM generating methods considering terrace information greatly compensated the expression defects of traditional DEM with medium and low precision for the terraced terrain, which is of great significance to the surface micromorphology analysis, soil erosion and other surface process evaluation. Taking the 1 m DEM (H-DEM) constructed by laser point cloud data as reference data, we explored the difference of representation for the terraced terrain and evaluated the accuracy of two modeling DEMs-the rapid modeling method for terrace DEM (K-DEM) and the actual ridge-based modeling method for terrace DEM (T-DEM) based on terrain topographic parameters analysis, measurement error, and the DEM terrain representation error (Et). The results showed. (1) Based on the accuracy assessment results of the measurement error and Et, the overall error of the terrain factor is smaller and closer to the T-DEM than K-DEM. (2) The difference of terrace topographic parameter described by elevation, slope and slope length indicates that K-DEM has a larger deviation from H-DEM in the position of terraced field and ridge, and the T-DEM is better. (3) T-DEM is able to describe the actual surface terrain more precisely, but requires more human work, which is more suitable for high-precision researches on terrace.
参考文献/References:
[1] 康玲玲,鲍宏韩,刘工斌,等.黄土高原不同类型区梯田蓄水拦沙指标的分析与确定[J].中国水土保持科学,2005,3(2):39-43.
[2] 刘晓燕,王富贵,杨胜天,等.黄土丘陵沟壑区水平梯田减沙作用研究[J].水利学报,2014,45(7):793-800.
[3] 吴发启,张玉斌,王健.黄土高原水平梯田的蓄水保土效益分析[J].中国水土保持科学,2004,2(1):34-37.
[4] 马红斌,李晶晶,何兴照,等.黄土高原水平梯田现状及减沙作用分析[J].人民黄河,2015,37(2):89-93.
[5] 杨蕾,李天文,王伟星,等.黄土高原微地貌之梯田三维建模方法探讨[J].西北大学学报:自然科学版,2006,36(2):321-324.
[6] 周春寅,赵卫东,钱家忠.基于多尺度DTM的坡式梯田三维可视化研究[J].地理与地理信息科学,2011,27(6):41-44+49.
[7] 赵卫东,徐媛,马雷,等.顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网数字高程模型研究[J].地理与地理信息科学,2013,29(2):11-16,127.
[8] 祝士杰,汤国安,张维,等.梯田DEM快速构建方法研究[J].测绘通报,2011(4):68-70.
[9] 罗仪宁. DEM表面地形突变特征表达方法研究[D].西安:西北大学,2011.
[10] 刘芬.黄土高原梯田DEM地形特征研究[D].西安:西北大学,2015.
[11] 程德强,高春留,赵牡丹,等.基于DEM与遥感影像数据的梯田信息强化表达研究[J].干旱区资源与环境,2016,30(11):124-130.
[12] 胡鹏,吴艳兰,胡海.数字高程模型精度评定的基本理论[J].地球信息科学学报,2003,5(3):64-70.
[13] 王光霞,朱长青,史文中,等.数字高程模型地形描述精度的研究[J].测绘学报,2004,33(2):168-173.
[14] 汤国安,龚健雅,陈正江,等.数字高程模型地形描述精度量化模拟研究[J].测绘学报,2001,30(4):361-365.
[15] 赵华.梯田规划设计中田块规格标准分析[J].水土保持应用技术,2001(5):20-22.
[16] 王翊人.梯田DEM构建方法精度评价[D].西安:西北大学,2017.
[17] 张宏鸣.流域分布式土壤侵蚀学坡长提取与分析[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2012.
备注/Memo
收稿日期:2017-11-06;改回日期:2017-11-20。
基金项目:国家自然科学基金“梯田对坡度坡长因子的扰动特征研究”（41271284）
作者简介:张鹏(1993-),男,甘肃甘谷县人,硕士研究生,主要从事GIS数字地形分析研究。E-mail:zp2237031697@163.com
通讯作者:赵牡丹(1969-),女,陕西富平县人,副教授,主要从事GIS空间分析研究。E-mail:zmudan@nwu.edu.cn