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Python辅助下的坡度提取不确定性分析

更新时间:2019-12-20 21:36:45 大小:2M 上传用户:songhuahua查看TA发布的资源 标签:python 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

以30 m空间分辨率的DEM为试验数据源,借助Python地理建模技术深入研究坡度提取的不确定性。以平均坡度来代表坡度的一般水平,将研究区划分为7种地貌类型,将30 m分辨率的DEM数据重采样成30~120 m分辨率的10组DEM数据,使用以Arc GIS平台和Python开发语言为基础的地理建模技术,定量分析平均坡度与DEM空间分辨率、区域地貌特征的关系,研究坡度提取的不确定性。结果表明:研究区内不同地貌区域提取的平均坡度都随DEM分辨率的减小而减小,衰减速率基本不变;其回归方程的常数项与所在地貌单元的沟壑密度呈二次函数变化特征;坡度提取的精度与DEM的分辨率呈正相关的关系;基于Python的地理建模技术有效地整合了坡度提取分析方法,极大地提高了分析效率;研究结果进一步验证了现有坡度提取方法的不确定性。


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2018  
5
, : Python  
辅助下的取不确定分析  
41  
: , , Python  
引文格式 军 等  
J.  
度提不确分析  
2018( 5) : 41-47DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2018.  
测绘通报  
0141.  
Python  
辅助下提取不确定分析  
12  
12  
12  
12  
12  
, , , ,  
吴 馁 李朝奎 方 军 褚 楠 吴柏燕  
( 1.  
技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室 湖湘潭  
411201;  
2.  
技大学地理空间信息工程实验室 湖湘潭  
411201)  
:
摘要 以  
30 m  
DEM  
数据源 借助  
Python  
技术研究度提不确坡  
率的  
7 ,  
的一研究将  
30 m  
DEM  
30120 m  
10  
DEM ,  
数据 使以  
率的  
数据重成  
DEM ,  
的关研究度提  
率的  
ArcGIS Python  
和  
为基础的技术 量分析与  
:  
不确性 结果表明 研究随  
DEM  
;  
率的减小减小 率基本归  
;
与  
DEM  
;
的关于  
Python  
;  
技术整合度提分析极大地提高分析率 研究结果进一现有度提的  
不确性  
:
DEM;  
;
度提不确性  
; Python  
关键词  
: P237  
: A  
: 0494-0911( 2018) 05-0041-07  
文章编号  
中图分类号  
文献标识码  
Uncertainty Analysis for Slope Extraction Based on Python  
12 12 12 12  
WU Nei LI Chaokui FANG Jun CHU Nan WU Baiyan  
12  
( 1. National-Local Joint Engineering Laboratory of Geo-Spatial Information TechnologyHunan University of Science and TechnologyXiangtan 411201,  
China; 2. Hunan Province Engineering Laboratory of Geospatial InformationHunan University of Science and TechnologyXiangtan 411201China)  
Abstract: Taking DEM with spatial resolution of 30 meters as experimental data sourcethe uncertainty of slope extraction is deeply  
studied by using Python geographic modeling technology.The general level of slope is to be represented by the average slopeand the  
study area is divided into 7 landscape typesthe 30 m resolution of DEM data is resampled into 10 groups DEM data of 30 ~ 120 m  
resolution.Using ArcGIS platform and Python development language based geographic modeling technologyquantitative analysize DEM  
spatial resolutionmean slope and area geomorphic featuresthe uncertainty of slope extraction is studied.The research results show that  
the average slope region in different geomorphic regions are extracted with decreasing resolution of DEM decreasesthe decay rate is  
basically unchanged.The regression equation of the constant term and the geomorphic unit is characteristic of the two gully density  
curve.  
Key words: DEM; slope extraction; uncertainty; Python  
泥石流是主灾害基本  
DEM  
内许在基于  
不确定  
1-2]  
分析中作了的研究 土  
离不貌  
中  
3]  
、 、  
丘陵峁丘陵破  
两个重要因之一  
过程  
4]  
4
有强影响 具有理学义  
作为度  
1 ∶ 1 5 m DEM ,  
为基准数据 应  
的研究中 于  
DEM  
尺  
率的  
分析 分析分析研究土  
DEM  
5]  
6]  
DEM  
而不  
实地近似达  
DEM ,  
数据度存形  
因素导度提误  
原不率  
量  
7]  
;
6
选择原 个典  
法  
及高度  
1 ∶ 1 DEM ,  
为基准数据 研究辨  
的成有利于度提  
提高度提的精度  
尺  
: 2017-11-30  
收稿日期  
:
基金项目 科学金  
( 41271390) ;  
( 16A070) ;  
( 2017JJ4037) ;  
环境  
重点目  
( kfj150502)  
科学湘潭金  
道路重点验室金  
:
( 1993) , , ,  
硕士要从事  
GIS  
法与应用研究  
E-mail: wunei2016@ 163.com  
作者简介  
:
通信作者 奎  
E-mail: chkl_hn@ 163.com  
42  
2018  
5
第 期  
×
3 3  
是在 的分  
DEM  
f( xy)  
及地对  
度  
671 1 ∶ 5  
8]  
;
( 2 ) ,  
如图 所示 来拟合或差  
影响  
西省  
尺  
25 m  
DEM  
DEM  
分计算进行  
率的  
率对度信不确影响  
述研究多论层面研究度提不确定  
数据分析  
辨  
9]  
, ,  
性 但个计算过程法误差 以及可能  
,  
在的误差 本文现有度提运  
Python  
技术 从实层  
以  
面研究  
2
差分  
DEM  
率对度提影响 整合分析过  
, , 。  
提高分析减少误差 研究结善  
DEM  
f f 3  
种不同  
y
于  
网计算  
x
现有度提具有义  
计算法  
Z
Z
1
1
3
度计算及不确定方法  
=
f
x
2d  
( 3)  
1.1  
DEM  
度计算  
基于  
Z
Z
4
2
=
f
表面上任与  
y
2d  
10]  
角  
面在程  
+
+ - + +  
Z ) ( Z 2Z Z )  
7
( Z  
Z
8
1
5
3
6
=
, ,  
是一有方向矢  
f
x
8d  
( 4)  
数值分单量  
+
+
Z ) ( Z  
5
+
+
Z )  
6
( Z  
Z
Z
8
2
7
3
n
Z 1 。  
如图 所示 公  
=
f
y
8d  
为  
+ + - + +  
( Z 2Z Z ) ( Z 2Z Z )  
7
8
1
5
3
6
=
f
x
8d  
( 5)  
+ + - + +  
( Z 2Z Z ) ( Z 2Z Z )  
6
7
4
8
2
5
=
f
y
8d  
d  
中 表示  
DEM  
格格大  
; f  
f
( 2)  
( 3) ( 5)  
式 式 中  
式  
y
x
f  
f
d
要受影响  
出  
x
y
网分率的限  
, ( 5)  
为了提高计算式  
于求解  
f
f 。  
y
x
1.2  
度计算的确定分析方法  
Python  
作为一通用的易于学  
1
图  
ArcGIS  
使用 在  
中用作言  
Python  
ArcGIS  
Arcpy  
站点包给  
中的  
理数据  
11-12]  
z·n  
z · n  
Arcpy  
提供 了 基 础  
本 文 基 于  
站 点 包 写  
=
slope arccos  
( 1)  
(
)
z 。  
分别方向一  
Python  
DEM  
程序对  
度提用  
scipy  
数据进行量重量  
n  
; z  
Z
轴  
中 为面一分单量  
numpy  
数据  
; n  
分量  
学计算并分析  
进行理  
, ,  
是一个点面  
matplotlib  
数据分析结果表  
Model Builder  
=
z f( xy)  
西 方向变化率的  
数  
Model  
型 工 具  
,  
进行度提常采差分公计算  
Builder  
是  
ArcGIS  
提供通  
2
2
=
slope arctan  
+
f
f
( 2)  
方向高  
坡  
y
构造工作流本的具 利用  
x
y
f  
X
; f  
Y
型构需要的  
中  
方向变化率  
y
x
变化式  
( 2) f  
知  
DEM  
f
, ,  
作为作流 而不用  
x
的关键 于  
数据数  
本文使用  
Model Builder  
格  

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