人类生活在地球表层之上并与地形处处存在着联系,鉴于地形信息在地质、地形、水文、自然灾害监测、自然资源调查等诸多领域的重要性,人们从很早以前就开始研究地形信息的获取、表示、管理与分析技术,同时,这些问题也一直是测绘制图等相关学科领域的重要研究内容。数字地形分析是指以数字地面模型为核心的关于地形数据的获取、表示以及在此基础上的地形分析等诸方面研究的集成框架,其研究内容主要包括:基本地形因子的计算、地形特征提取、可视性分析、水系特征分析、道路分析等。 数字地形分析是数字高程应用领域研究的热点内容之一,在总结前人在数字地形分析方面所做的大量工作的基础上,本论文围绕数字地形分析的理论方法和关键技术问题,建立DEM地形分析方法体系,系统地回顾并总结数字地形表示的理论发展和研究成果,分析数字地形分析理论基础和方法手段,选择适当的理论与方法用以解决本研究所提出的问题。详细介绍了数字高程模型的相关概念,数据获取和生成算法;数字地形分析的内容主要包括基本地形因子的计算和地形特征的提取。从定义、数学式表达、提取算法等几个方面对地形因子进行阐述。深入分析和探讨坡度因子的生成,误差分析,各种算法的比较,并且提出对坡度因子生成算法的一种改进。鉴于数字地形分析的实用性,本文最后对它的可视化进行了讨论。