黄土地貌区径流节点提取及特征信息指数的DEM实验分析.pdfVIP

第17卷 第6 期 Vol. 17, No.6 2015 年6 月 Jun., 2015 黄土地貌区径流节点提取及其特征信息指数的 DEM 实验分析 1,2,3 2 2 胡 最 ，蒋 圣 ，梁 明 (1. 衡阳师范学院资源环境与旅游管理系，衡阳421002 ；2. 南京师范大学教育部虚拟地理环境重点实验室，南京 210046 ；3. 湖南省古村古镇文化遗产数字化传承协同创新中心，衡阳421002) 摘要：径流节点是一种真实存在于流域单元中的地学实体对象，携带了大量的水文与地貌特征信息。针对当前研 究中缺乏定量地度量径流节点所承载的地学特征信息量的相关探讨，本文结合径流节点的已有理论，总结了其地 学特征信息，借鉴数学粗集理论提出了径流节点的特征信息指数（FIIRN ），并分析了相关的定义与计算方法。本 文以黄土高原的7 个典型黄土地貌样区5 m 分辨率DEM 数据为实验材料，提取了各个实验样区的径流节点，并计 算了每个样区的FIIRN 指数值。实验结果表明：（1）FIIRN 指数可有效地映射流域单元的径流分级、发育状况等地 学特征信息；（2 ）FIIRN 指数可定量地表达流域单元的地学特征信息量；（3）FIIRN 指数可作为挖掘流域地学特征信 息的一个重要参数。 关键词：径流节点；地学特征信息；流域；FIIRN ；DEM DOI:10.3724/SP.J. 1047.2015.00689 1 引言 载的地学特征信息的定量挖掘，需深入探讨径流节 点所蕴含的地学特征信息的定量计算方法。 径流节点指同一流域中不同径流之间的汇合 本文以径流节点为研究对象，结合粗集理论提 [1-2] 出了径流节点特征信息指数的概念，并结合黄土高 区域 ，是一种真实存在于地理空间的地学对象， [3] 原的7 个典型黄土地貌样区5 m 分辨率的DEM 数 能有效地映射流域的地貌形态特征信息 ，具有重 要的水文属性意义。近年来，众多学者围绕着流域 据开展实验，以期探索一种定量研究径流节点所承 以DEM 数据的提取方法、分割算法、特征点及其拓 载的地学特征信息量的新途径。 [4-12] 扑关系等问题取得了丰富的成果 ，在一定程度 上深化了径流节点的理论认识。然而，前述研究主 2 径流节点及其提取 要关注径流节点在流域单元中的地貌结构属性特 [5,7-9] [6] 2.1 径流节点的概念 征、水文特征 或能量特征 ，而对其信息属性特 征的认识则显得不足。实际上，径流节点是构成流 径流节点是同一流域单元中不同径流之间的 域网络不可或缺的组成部分，是一种重要的流域地 汇合交点（图1）。在自然界中，不同径流的汇合点 貌特征控制点，可映射水系的级别信息，反映汇流 可能是一片区域。在地貌和水文研究中，主要关注 的强度和方向信息，模拟径流在不同发育阶段的特 径流汇合区域的位置特征，因而将其直接定义为径 征信息。因此，充分挖掘径流节点所承载的地学特 流节点。