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数字高程模型(DEM)是记录地形起伏变化的资料,当中蕴含着各种地形地貌的结构信息,其中包括山谷线和山脊线。由于山谷线和山脊线是地形起伏变化的分界线,因此它们对于地形地貌研究有着重要的意义;同时山谷线和山脊线又是汇水线和分水线,所以它们在工程应用方面也有着特殊的意义;从DEM中自动提取出山谷线和山脊线是目前地学研究的热点之一。 基于数字高程模型的地形特征提取方法,按照数据源主要可以分为基于规则格网数据的地形特征提取和基于等高线数据的地形特征提取,本文先后研究了这两种地形特征提取方法。 在研究基于规则格网数据地形特征提取过程中,本人先后介绍了断面极值法和流水模拟法。在断面极值法中,针对传统断面极值法生成的特征线存在零碎、并行交叉等缺点,我们改进了传统的局部断面极值法,在特征线连接过程中增加了“将特征点邻域内其它候选特征点设置为已被引用、根据特征线长度与范围阈值筛选特征线”等条件,以克服生成的特征线存在的零碎和并行交叉问题。在流水模拟法中,以ArcGIS软件为例,阐述了流水模拟法生成特征线的过程,并简单讨论了流水模拟法的优缺点。 在研究基于等高线数据地形特征提取过程中,本人按照特征点提取、特征点类型识别和特征线的连接三个方面系统地展开了研究:对不同的特征点提取方法进行了分析比较;对不同情况特征点类型进行识别;分析比较了现有的特征线连接算法,针对这些算法普遍表现出来的“特征线容易断裂”这一缺点进行了改进,介绍了改进的基于等高线数据特征提取算法-考虑伪相交的特征线算法和在高差两倍等高距等高线上搜索特征点算法,并通过比较总结了改进的基于等高线数据特征提取算法的优点。 最后本人对工作进行了总结,指出目前地形特征提取所存在的问题以及以后需要解决的问题。