数字地形分析算法
临域运算是最常用的地形分析算法之一。临域运算利用一系列的数学计算公式在一定的移动窗口内实施运算,通常移动窗口在栅格中的移动范围为:栅格的左上角至栅格的右下角。定义临域的方式有多种,常用的是利用下标(a)或是与中心栅格的相对位置(b)来标志临域,如图所示。当确定了移动窗口大小之后,仅需确定算法所需的数学计算公式即可得到相应的地形参数取值。如计算地形坡度,首先需要确定窗口大小(如3*3),接着需要计算X,Y方向的高程差分(dx,dy),最后利用坡度计算公式得到栅格中心的坡度值。
(a)
(b)
数字地形分析现状
基于DEM的地形分析处于蓬勃发展中。其中,地统计分析取代了空间自相关分析,从而真正定量化的表达了自然学第一定律:空间上的事物,距离越近,相关性越强。另外,多尺度建模也是地形分析中的一个研究重点。且随着GIS和遥感技术的成熟,数字地形分析已成为了一个强大的独立分析工具。与此同时,DEM数据源也急剧增多,如SRTM、LiDAR。如今,通过地形分析获得的地形参数可用在很多领域,若环境、土木工程、军事应用、海洋学应用、星体研究与空间探测等。