数字地形分析：[1]数字地形分析简介(1)

什么是数字地形分析数字地形分析是一门定量化地形分析科学,它主要由数学、地球科学、计算机科学演变而来(图1)。数字地形分析从局部来看主要强调离散的地表要素,从整体来看,更加强调地形的连续性。在数字地形分析中,有两个关键词:参数(parameter)与对象(object)。参数通常作为属性值以矩阵形式排布在连续的场中,如栅格图像;而对象则是离散的空间要素,常用的表达形式是矢量地图中的点、线、面。 图1 数字地形分析与其他学科间的关系数字地形分析基本原理1 输入与输出数字地形分析的基础工作即是从DEM中提取地形参数与地形对象。地表参数和对象的类别有多种，其中三种主要的类型为：1) 基本形态参数与对象；2) 水文分析中的参数与对象；3) 气象学中的参数与对象。基本参数与对象多用以描述地形的局部形态，如坡度、坡向、地表曲率等；水文分析中的参数与对象用以描述位于地表上的物质间潜在的运动情况；第三类通常用以定量描述气候多地形的作用以及产生的影响。 图2 数字地形分析中地形参数与对象的提取过程2栅格数据结构栅格数据结构虽然有很多缺陷(如数据冗余)，但它仍然十分利于地形分析，因为大部分栅格属性仅被一个值决定，即空间分辨率(格网单位大小)。当然，为了定义一幅地图，除了分辨率以外，我们也需知道至少某一个栅格的空间位置(X、Y坐标)以及栅格的行列数。