基于MERIT DEM 和DRT升尺度化算法的多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集構(gòu)建

基于MERITDEM和DRT升尺度化算法的多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集構(gòu)建標題:基于MERITDEM和DRT升尺度化算法的多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集構(gòu)建摘要：河網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是地球表面水文過程中的重要組成部分，對于水資源管理、洪水預(yù)警、生態(tài)環(huán)境保護等具有重要意義。由于現(xiàn)有全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集的空間分辨率較低，難以滿足高精度水文建模和分析的需求。本文通過結(jié)合MERITDEM高分辨率高程數(shù)據(jù)和DRT升尺度化算法，構(gòu)建了一種多分辨率的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集不僅具備高精度的全國范圍內(nèi)的河網(wǎng)數(shù)據(jù)，還可以在不同尺度下靈活應(yīng)用。關(guān)鍵詞：全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集、MERITDEM、DRT升尺度化算法、多分辨率、水文建模一、引言河網(wǎng)數(shù)據(jù)集對于水文建模、水資源管理和環(huán)境保護等領(lǐng)域具有重要作用。然而，現(xiàn)有的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集通?；诘头直媛实母叱虜?shù)據(jù)，空間分辨率不足以滿足高精度的水文建模和分析需求。因此，構(gòu)建一個多分辨率的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集，以滿足不同尺度下的水文建模需求，具有重要意義。二、數(shù)據(jù)源和處理方法本研究使用了MERITDEM作為高分辨率高程數(shù)據(jù)源。MERITDEM是基于多源遙感數(shù)據(jù)融合得到的全球DEM數(shù)據(jù)，其空間分辨率可達到3秒（約為90米）。首先，通過對MERITDEM數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括填充空洞和去除噪聲等，得到高質(zhì)量的高程數(shù)據(jù)。然后，利用DRT升尺度化算法將MERITDEM數(shù)據(jù)從高分辨率升尺度到較低的目標分辨率，得到包含更多細節(jié)的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)。三、DRT升尺度化算法DRT（Divide,Redistribution,andTransfer）算法是一種基于分形幾何理論的升尺度化算法。該算法通過將地圖區(qū)域分割為小塊，并根據(jù)小塊之間的高程差異進行重新分配和傳輸，實現(xiàn)從高分辨率到低分辨率的河網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。具體步驟包括：1.將MERITDEM數(shù)據(jù)集按照目標分辨率進行分割，得到一系列相同大小的小塊；2.計算小塊之間的高程差異，并根據(jù)高程差異進行河網(wǎng)分配；3.將分配的河網(wǎng)數(shù)據(jù)進行傳輸和合并，得到升尺度后的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)。四、多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集構(gòu)建在DRT算法的基礎(chǔ)上，我們實現(xiàn)了一個多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集構(gòu)建方法，該方法可以根據(jù)不同的尺度需求生成對應(yīng)分辨率的河網(wǎng)數(shù)據(jù)。具體步驟包括：1.設(shè)定目標分辨率，根據(jù)目標分辨率計算小塊的大小，并將MERITDEM數(shù)據(jù)集進行分割；2.運用DRT算法將分割后的小塊轉(zhuǎn)換為對應(yīng)分辨率的河網(wǎng)數(shù)據(jù)；3.將各個小塊的河網(wǎng)數(shù)據(jù)進行融合和合并，得到全國范圍內(nèi)的多分辨率河網(wǎng)數(shù)據(jù)集。五、實驗與結(jié)果我們選擇了中國地區(qū)作為研究區(qū)域，設(shè)定了不同的目標分辨率進行實驗。通過對MERITDEM數(shù)據(jù)的處理和DRT算法的應(yīng)用，我們獲得了不同分辨率下的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集。通過與現(xiàn)有低分辨率河網(wǎng)數(shù)據(jù)進行比較，發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)集具備更高的空間精度和更多的細節(jié)信息。六、應(yīng)用展望本研究構(gòu)建的多分辨率全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集具有廣泛的應(yīng)用前景。該數(shù)據(jù)集可以應(yīng)用于高精度水文建模、洪水模擬和預(yù)警、生態(tài)環(huán)境保護等領(lǐng)域。此外，該數(shù)據(jù)集還可以為GIS分析和決策提供可靠的河網(wǎng)數(shù)據(jù)支持。結(jié)論：本文通過結(jié)合MERITDEM高分辨率高程數(shù)據(jù)和DRT升尺度化算法，構(gòu)建了一個多分辨率的全國河網(wǎng)數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集具備高精度的全國范圍內(nèi)的河網(wǎng)數(shù)據(jù)，并可根據(jù)不同尺度需求生成對應(yīng)分辨率的河網(wǎng)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)集在水文建模和分析領(lǐng)域具有重