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数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)作为国家空间基础设施的框架数据,在国民经济和国防建设中起着重要的作用。DEM通过离散高程点的方式表达连续变化的地形表面势必会受到各种尺度的约束,而不少地理现象和规律只有在一定的尺度下才会出现,DEM及地形分析具有明显的尺度依赖性。坡度是对地表面倾斜程度的定量描述,其作为区域土壤侵蚀模型的重要参数通常基于中低分辨率的DEM来提取,但随着DEM分辨率的降低,坡度会不断趋于平缓,即出现坡度衰减现象。这种衰减导致中低分辨率提取的坡度不能如实反映地形起伏状况,影响了土壤侵蚀评价的精度。为了提供精确的数据支持就必须对坡度进行转换从而达到中高分辨率坡度所表现出来的特征。贵州作为中国南方喀斯特的中心,其石漠化面积比重位居我国首位,水土流失现象严重,基于区域不同尺度DEM数据进行坡度等地形因子的提取其结果也会不尽相同,对多种尺度上的地形因子进行分析,是水土流失评价的重要性基础工作。小波多分辨率的思想与DEM的多尺度表达有惊人的相似性。本文基于小波变换理论,以花江流域样区为例,实现了DEM的多尺度表达。主要研究内容和结果如下:(1)DEM最佳分辨率的确定。DEM最佳分辨率就是格网DEM对地表模拟表达的逼近程度达到最优时栅格单元大小的临界值,通过对不同分辨率DEM提取坡度、粗糙度、地面曲率等地形因子来确定实验区格网DEM的最佳分辨率,得出分别以5m和20m作为实验区1:10000比例尺和1:50000比例尺DEM的最佳分辨率的结论。(2)基于小波多分辨率分析方法实现了实验区DEM的多尺度表达。通过阐述小波变换理论和多分辨率思想,根据地形形态结构和DEM数据结构确定了适宜的DEM边界处理方式,选取双正交小波Bior6.8作为小波基函数,并基于软阈值函数对小波高频系数进行处理,以1:10000比例尺DEM(5m分辨率)为基础,派生了具有统一定位控制基础的不同分辨率的DEM,能够较好地反应地形整体起伏状况。(3)基于直方图匹配原理的坡度转换。以不同分辨率的DEM为基础提取坡度,将5m分辨率的DEM提取的坡度值作为参考值,通过构建模型对其他分辨率提取的坡度值进行了转换。结果表明,通过坡度尺度变换,坡度衰减的情况得到了一定程度的解决。