第32卷第4期2022年12月安徽地质GeologyofAnhuiDec.2022Vol.32No.4文章编号：1005-6157（2022）04-0引言数字高程模型（digitalelevationmodel，DEM）的数据结构简单、容易管理、便于存贮，许多国家的DEM数据都是以规则格网的数据矩阵形式提供的，因此，基于规则格网DEM提取等高线、山脊线、山谷线一直是研究人员的研究方向[1]。山脊线、山谷线是地形骨架结构的重要组成部分[2]，常应用于地貌表达以及三维地形分析。建立格网DEM的空间内插方法可以分为分块内插法、整体内插法、逐点内插法3类。其建立一般包括数据取样、数据内插和数据精度分析等步骤[3]。整体内插法的原理简单，适用于总体预测，但不适用于复杂地形，对于复杂地形，常使用分块内插法[4-5]。逐点内插法是应用最为广泛的方法，包括距离倒数乘方法、克里金法，在样本点分布均匀且数量较多时均可取得较好的结果。当实际地形的坡度较大时，采用距离倒数乘方法较为适宜[6]。提取山脊线、山谷线常用的算法有3类。一是几何分析法，它利用地表几何形态的实际规律，通过一定的算法（如曲率判别法、断面极值法和骨架化法）提取地形特征点，其中断面极值法与曲率判别法均是利用极值提取地形特征点。断面极值法一般采用两个方向的断面，并不能提取出所有地形特征点[7-9]。骨架化法假设山脊线、山谷线两侧地形对称，提取中心轴线，与实际不符，有很大程度的近似性，因此所得结果不尽如人意[10-11]。二是图像处理法，它将DEM数据作为灰度图像处理，通过数学形态学的“序贯减薄”运算得到骨架线[12]，该方法可利用移动窗口法提取特征点，但是将特征点连成线非常困难。三是水文分析法，它利用地表水流的客观规律对山脊线、山谷线进行提取，常用D8流向法计算流向，在带有汇聚型河流的多山地形能生成较好的结果。但在平坦地区不易确定流向，不适用于含泛滥平原和湿地的多变地形。对格网DEM构建常用的5种算法，即距离倒数乘方法、自然邻域法、趋势面分析法、克里金法、样条函数法进行研究，并分析它们在本溪关门山地区的适用性与准确性，选出最适合的插值方法——距离倒数乘方法和自然邻域法用于格网DEM的构建。基于格网DEM，利用水文分析法和曲率判别法两种方法提取山脊线、山谷线，将提取结果进行对比分析，并研究和实现了两种山脊线、山谷线提取算法的融合。收稿日期：2022-3-19作者简介：李胜天（1982—），男，江西萍乡人，高级工程师，主要从事不动产测绘和航空摄影测量、地理信息工程、数据处理等...
