文档介绍：基于DEM 提取黄土丘陵区沟沿线
施恭暕
地形结构线是地貌的骨架线，同时也是自然地理区域单元的基本分界线，是一种极其重要的地形结构线。
黄土丘陵区的沟沿线，是反映该区地形地貌特征的重要的地形结构线。
有效地提取沟沿线，对于探基于DEM 提取黄土丘陵区沟沿线
施恭暕
地形结构线是地貌的骨架线，同时也是自然地理区域单元的基本分界线，是一种极其重要的地形结构线。
黄土丘陵区的沟沿线，是反映该区地形地貌特征的重要的地形结构线。
有效地提取沟沿线，对于探讨黄土丘陵地区土壤侵蚀的类型与强度、制定合理的水土保持规划，都具有特别重要的意义。
假如干脆利用地形图等高线勾绘沟沿线，会有相当大的难度，而且利用航片干脆依据影像勾绘又牵扯到后期的转绘等较为困难的技术环节。
本文在总结前人探讨成果及大量试验的基础上．利用了地貌形态学和地貌成因学的理论，以及DEM、地形图、航空像片等多源信息对比分析的方法，提出了一套基于DEM 数据提取地面沟沿线的技术思路，并对其精度特征进行了分析。
沟沿线提取依据：
地貌形态特征主要从地面坡度和曲率两方面分析。
沟沿线是沟间地和沟坡地的基本分界线，沟间地的一般<35°，沟坡地的一般>35 °；
地貌成因特征：依据地面在流水与重力侵蚀的作用下溯源侵蚀的特点，在坡面没有明显转折的困难状况下，一般以坡面上冲沟、切沟顶部的连线作为沟沿线。
土地利用特征：沟沿线也通常是明显的土地利用类型分界线，沟沿线之上的沟间地一般用作耕地，与沟坡地上的荒草形成明显的差异。
三种地貌类型的基本特征：
沟间地：地面坡度相对平缓，一般<35°，地表径流量小，土壤的侵蚀主要表现为水蚀为主。在接近沟沿线的地区往往有细沟、浅沟发育，但少有切沟、冲沟发育，土地利用一般为耕地。
沟坡地。地面坡度一般>35°，从沟间地下流的水流往往有较大的初速度，加之地面陡峻，产生猛烈的土壤侵蚀，在地面坡度>35°的区域，由于超过36°的黄土临界休止角，重力侵蚀大量发生，地面有大量的切沟、冲沟发育，往往以很小的间距平行排列，形成沟壑密布的地面景观。土地利用一般为荒草地。
沟底地。主要为上部土壤侵蚀物质的积累、沉积地区。少有侵蚀发生，地面坡度一般<6°。土地利用一般为水浇地。
数据：
以1：10000比例尺地形图生成DEM ，地形图上等高线的等高距为10 m，所生成DEM 的水平栅格辨别率为5 m。
沟沿线提取的方法：
利用DEM 提取沟沿线，是从以上对沟沿线的地学意义说明动身，综合利用沟间地和沟坡地2种地貌类型的坡度、沟壑分布特征，结合剖面曲率的方法，实现对沟沿线的识别。
利用坡度变异提取沟沿线：
沟间地和沟坡地在地面坡度上的差异是特别明显的：在沟坡地上坡度一般>35。，而在沟间地地区，地面坡度一般<35。，相对平缓。
具体方法是：首先在DEM 栅格数据阵列基础上将坡度栅格数据矩阵提取出来；然后对提取的坡度数据层的分级进行调整，以5°为公差对整个坡度数据层进行等差分级，以35°为界限，<35°的坡度以淡色调标识，>35°的坡度以深色调标识；最终依据坡度层上色调的变更，色调明显变更区为沟沿线的分布，同样的道理，深浅色调的结合部位即为沟沿线。这样，就可以将比较坡度变更匀整地区的沟沿线提取出来。
利用剖面曲率提取沟沿线：
剖面曲率是地面上每一个微元栅格点的高程在垂直方向上的二阶导数，从另一个角度讲，地表曲面的剖面曲率也是对地面坡度的变更率状况的度量，它是一个具有微观区域特征的地形因子。利用这个数值程度，从而反映地面的困难程度。
依据沟沿线划分地貌类型的特征，其上部属于坡度平缓的沟间地貌，下部则是坡度相对比较陡的沟坡地貌，反映在地表就形成了剖面曲线的弯曲变更特征，具体的剖面曲率数值在两种具有不同坡度组合特征的地貌类型区结合部位会相对较大。依据这个量化特征，可以将剖面曲率的大值区提取出来，经过取舍．提取出沟沿线。
利用沟壑分布提取沟沿线：
在黄土丘陵地区，沟沿线上下沟壑发育与形态特征存在着很大的差异，沟间地上一般仅发育细沟、浅沟，而沟坡地上切沟、冲沟广为发育。沟沿线往往亦是冲沟、切沟沟头的连线。
基于这个特征，可利用DEM的水文分析思路与方法，首先提取沟坡地上的切沟与冲沟；以此为基准，构建栅格形态的缓冲区，并以沟头部位的缓冲距离为阈值，作等值连接，即形成沟沿线。此种提取沟沿线的方法在沟壑充分发育的地区，比较简洁实现。
提取过程：
精度分析：
利用地形图、DEM、航空像片为信息源提取沟沿线在精度上基本一样，由于DEM 不行避开地损失一部分地形信息，所提取的沟沿线稍短于其它2种所提取的结果。但是在提取耗时上，以DEM 为信息源仅为地形图提取的1／10、