基于DEM的黃土高原流域地貌分形計算軟件開發(fā)及應用研究的開題報告

基于DEM的黃土高原流域地貌分形計算軟件開發(fā)及應用研究的開題報告開題報告一、研究背景和意義黃土高原地貌形態(tài)復雜，具有較強的分形性質，分形理論是對地貌表征的一種新方法?；诘匦螖祿M行地貌分形計算可以反映地貌表征的復雜度和自相似性等特征，進一步揭示地貌演化和土地利用變化的規(guī)律。因此，應用分形理論研究黃土高原地貌意義重大。DEM（數字高程模型）是采用數字化技術對地球表面地形進行測量和描述的一種手段，具有高精度、高分辨率、全球覆蓋等特點。因此，基于DEM進行地貌分形計算具有極大的潛力。本研究旨在開發(fā)基于DEM的黃土高原流域地貌分形計算軟件，并基于該軟件對黃土高原流域地貌特征進行分析和探討。二、研究內容和方案（一）研究內容1.研究基于DEM的地貌分形計算原理及應用方法，并探討其適用范圍和限制條件；2.開發(fā)基于DEM的黃土高原流域地貌分形計算軟件，設計軟件界面、工具和分析算法；3.應用開發(fā)的軟件對黃土高原流域的地貌進行分形分析，探討地貌類型、坡度、流域面積等因素對地貌分形特征的影響；4.研究黃土高原地貌演化的分形規(guī)律，分析人類活動和自然環(huán)境因素對地貌演化的影響。（二）研究方案1.對DEM數據進行預處理，提取流域高程信息，同時進行數據質量控制和處理，提高DEM數據準確性和精度；2.建立地貌分形計算模型，基于MATLAB等軟件開發(fā)分形計算程序，實現(xiàn)分形計算和分析，并設計圖形界面，方便用戶操作和結果展示；3.對黃土高原不同流域進行地貌分形計算和分析，分析流域地貌特征的分形維數、均勻度指數、關聯(lián)維數等分形參數的變化規(guī)律，并探討不同地貌類型的分形特征；4.對地貌演化的分形規(guī)律進行探討，分析人類活動和自然環(huán)境因素對地貌演化的影響，并結合歷史文獻資料、遙感影像等數據進行驗證。三、研究預期成果1.建立基于DEM的地貌分形計算模型，開發(fā)地貌分形計算軟件，并提供用戶友好的界面和多種分析工具；2.對黃土高原不同流域的地貌進行分形分析，獲得地貌分形參數，探討分形特征，總結地貌分形特征的規(guī)律性和差異性；3.分析黃土高原地貌演化的分形規(guī)律，探討人類活動和自然環(huán)境因素對地貌演化的影響；4.提高DEM數據質量控制和處理的技術方法，為DEM數據分析和應用提供參考。四、研究進度和計劃本研究計劃分為以下三個階段：1.階段一：深入研究地貌分形計算理論和方法，了解DEM數據處理和質量控制方法，制定軟件開發(fā)計劃（2019年10月-2020年2月）；2.階段二：開發(fā)基于DEM的地貌分形計算軟件，對黃土高原不同流域的地貌進行分形分析，總結地貌分形特征的規(guī)律性和差異性（2020年3月-2020年10月）；3.階段三：分析黃土高原地貌演化的分形規(guī)律，探討人類活動和自然環(huán)境因素對地貌演化的影響，完成論文撰寫和答辯（2020年11月-2021年4月）。五、研究團隊和條件本研究的團隊主要由本人組成