基于多源DEM数据融合的城市水系及流域提取初探.pptxVIP

基于多源DEM数据融合的城市水系及流域提取初探汇报人：2024-01-24

引言多源DEM数据获取与预处理城市水系提取方法研究流域划分与特征提取实验结果与分析结论与展望contents目录

01引言

城市水系是城市生态环境的重要组成部分，对于城市防洪、排涝、供水、景观等方面具有重要意义。随着城市化进程的加速，城市水系面临着日益严重的污染和生态破坏问题，因此，对城市水系进行准确、高效的提取和监测具有重要意义。多源DEM数据融合技术为城市水系提取提供了新的思路和方法，通过融合不同来源、不同分辨率的DEM数据，可以提高城市水系提取的精度和效率。研究背景与意义

国内外研究现状及发展趋势国内外学者在城市水系提取方面开展了大量研究，提出了基于单一数据源、多源数据融合、面向对象等多种方法。目前，多源DEM数据融合技术在城市水系提取中得到了广泛应用，通过融合不同来源的DEM数据，可以提高城市水系提取的精度和完整性。未来，随着遥感技术、GIS技术、人工智能等技术的不断发展，城市水系提取方法将更加智能化、自动化和精细化。

研究内容01本研究旨在探讨基于多源DEM数据融合的城市水系及流域提取方法，包括数据源选择、数据预处理、数据融合、水系提取和流域划分等方面。研究目的02通过本研究，旨在提高城市水系提取的精度和效率，为城市防洪、排涝、供水、景观等方面提供科学依据和技术支持。研究方法03本研究采用文献综述、实验研究和案例分析等方法，综合运用遥感技术、GIS技术、数学模型等手段，对基于多源DEM数据融合的城市水系及流域提取方法进行深入研究和分析。研究内容、目的和方法

02多源DEM数据获取与预处理

利用高分辨率卫星遥感影像，获取大范围、高精度的地表高程信息。卫星遥感数据机载激光雷达数据地面测量数据通过机载激光雷达扫描获取高精度、高分辨率的三维地形数据。采用全站仪、GPS等地面测量技术，获取局部区域的高精度地形数据。030201多源DEM数据获取

03数据裁剪与拼接根据研究区域范围，对DEM数据进行裁剪或拼接，以满足研究需求。01数据格式转换将不同来源的DEM数据转换为统一的格式，如GeoTIFF、ASCII等，以便后续处理。02坐标系统一确保所有DEM数据采用相同的坐标系统，消除因坐标系统差异引起的误差。数据预处理

采用定性和定量方法评估不同来源DEM数据的质量，如高程精度、分辨率、数据完整性等。数据质量评估根据数据质量评估结果，采用加权平均、最小二乘法等融合策略，将多源DEM数据进行融合，生成高质量的地形数据。同时，针对特定区域或特定需求，可采用特定的融合策略，如基于像元贡献度的融合、基于地形特征保持的融合等。数据融合策略数据质量评估与融合策略

03城市水系提取方法研究

原理通过设置单一的高程阈值，将低于该阈值的区域识别为水系。优点简单易行，计算效率高。缺点对于复杂地形和水系结构，单一阈值难以准确提取水系，容易产生误检和漏检。基于单一阈值法的水系提取

原理通过设置多个高程阈值，将不同级别的水系进行分级提取。缺点需要确定合适的阈值组合，计算量相对较大。优点能够适应不同地形和水系结构，提高提取精度。基于多阈值法的水系提取

利用形态学运算（如腐蚀、膨胀、开运算、闭运算等）对DEM数据进行处理，提取水系。原理能够有效去除噪声和平滑水系边界，提高提取精度。优点对于复杂地形和水系结构，需要选择合适的结构元素和运算组合，计算量较大。缺点基于形态学方法的水系提取

04流域划分与特征提取

基于水文学方法的流域划分结合水文观测数据，如降雨量、径流量等，运用水文学模型进行流域划分，以反映水文过程的连续性和空间异质性。基于遥感与GIS技术的流域划分利用遥感影像和GIS空间分析功能，提取河流、湖泊等水域信息，并结合地形、地貌等数据进行流域的综合划分。基于地形地貌的流域划分利用数字高程模型（DEM）数据，通过地形分析算法提取河流网络，并根据地形地貌特征进行流域边界的划定。流域划分方法

河流长度计算利用DEM数据提取河流网络，并计算主流和各级支流的长度，以揭示河流的延伸范围和分级情况。平均坡度计算基于DEM数据计算流域内的平均坡度，以反映地形起伏对水流的影响。流域面积计算通过GIS空间分析功能，计算流域的总面积，以反映流域的规模大小。流域特征参数计算

子流域划分与空间关系分析在流域划分的基础上，进一步划分子流域，并分析子流域之间的空间关系，如上下游关系、相邻关系等。流域地形地貌特征分析结合DEM数据和遥感影像，分析流域内的地形地貌特征，如山地、丘陵、平原等的空间分布及其对流域水文过程的影响。河流网络结构分析提取河流网络并进行分级，分析各级河流之间的连接关系和空间分布特征。流域空间结构分析

05实验结果与分析

实验数据采用了三种不同来源的DEM数据，包括SRTM、ASTER