数字地形分析：[2]数字地形分析简介(2)

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。