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研究生:李承軒
研究生(外文):Cheng-Xuan Li
論文名稱:分析窗口方向性對地形計測之影響
論文名稱(外文):The Influence of Directionality of Analysis Window on Geomorphometry
指導教授:吳俊毅吳俊毅引用關係
指導教授(外文):Chun-Yi Wu
口試委員:吳俊鋐蕭宇伸
口試委員(外文):Chun-Hung WuYu-Shen Hsiao
口試日期:2020-01-31
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系所
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:144
中文關鍵詞:微地形特徵地形計測分析窗口自動判釋蝕溝
外文關鍵詞:micro-topographic characteristicsGeomorphometryanalysis windowautomatic interpretationgully
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近年來可視化分析被廣泛應用於判釋大規模崩塌潛勢區的微地形特徵,而可視化分析使用之地形計測方法則以分析窗口做為分析範圍,大多數地形因子以多方向性分析窗口計算所有方位的平均地形變化,然而在分析過程中容易因為分析窗口涵蓋方向過多,造成存在於單一方向的微地形特徵受到均化影響而被忽略,且可視化方法為了顧及視覺上辨識效果,因此無法同時結合過多的地形因子。
本研究利用虛擬高程網格資料及中心崙高程網格資料,探討高程因子、地形粗糙度、坡度、坡度粗糙度、地形開闊度、天空開闊度等6種地形因子,利用3 × 3、5 × 5、7 × 7的多方向性窗口與3 × 1、5 × 1、7 × 1、41 × 1的單方向性窗口進行分析。從各個地形因子之結果中可以發現單方向性分析窗口對於垂直方向關係之微地形特徵皆有較佳的顯示效果,但容易在分析窗口小時產生雜訊,而分析窗口大時產生均化之影響可能會因此忽略掉重要地形資訊。
本研究分別使用東-西向地形因子及多方向地形因子,產製紅色立體圖及天空開闊度立體圖並進行比較,而東-西向分析窗口之結果可以看出更清楚的蝕溝。接著透過試誤法將坡度門檻值設為小於15°、地形開闊度門檻值設為小於-10°、天空開闊度門檻值設為小於0.5,並將門檻值篩選之結果進行交集。在利用門檻值自動判釋蝕溝之結果中,可以得知東-西向之地形因子組合交集之結果比多方向地形因子組合,更能提取出線段連續且完整的蝕溝。
In recent years, visualization analysis has been widely used to interpret the micro-topographic features of large-scale landslide potential areas, and the Geomorphometric method used for visualization analysis uses the analysis window as the analysis range. Most terrain factors use multi-directional window analysis to calculate the average terrain change in all directions. In the analysis process, it is easy to ignore the micro-topographic features existing in a single direction due to too many directions covered by the analysis window.Additionally, in order to take into account the visual recognition effect, the visualization method cannot combine too many terrain factors at the same time.
First, this study uses virtual elevation grid data and Zhongxinlun elevation grid data, and explore six terrain factors such as elevation factor, Surface Roughness, Slope, Slope Roughness, Suface Openness, Sky Veiw Factor by using a 3 × 3, 5 × 5, 7 × 7 multidirectional window and 3 × 1, 5 × 1, 7 × 1, 41 × 1 unidirectional window and eight-azimuth analysis window for analysis. From the results of various terrain factors, it can be found that the unidirectional analysis window has a better display effect on the micro-topographic characteristics of the vertical relationship, but it is easy to generate noise when the analysis window is small, and it has a uniform effect when the analysis window is large It may ignore important terrain information.
This study used east-west facing topographic factors and multi-directional topographic factors to produce Red Relief Map and Sky View Relief Map for comparisons. Then, the Slope threshold is set to less than 15 °, the Surface Openness threshold is set to less than -10 °, and the Sky View Factor threshold is set to less than 0.5 by trial and error. In the result of automatic interpretation of the gully by using the threshold values, it can be known that the result of the intersection of combination of the east-west direction topographic factors is better than combination of the multi-directional topographic factors combination, which can extract the continuous and complete gully.
目錄
摘要 i
Abstract iii
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xiii

第一章 緒論 1
1.1 研究動機及背景 1
1.2 研究目標 2
1.3 研究流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 崩塌地地形特徵 4
2.2 人工判釋地形特徵 8
2.2.1 傳統地形判釋 8
2.2.2 可視化方法判釋 10
2.3 分析窗口種類 16
2.3.1 多方向窗口分析 16
2.3.2 單方向窗口分析 19
2.4 分析單元 23
第三章 研究方法 25
3.1 微地形特徵之特性 25
3.2 地文因子分析 26
3.2.1 高程(Elevation) 26
3.2.2 地形粗糙度(Surface Roughness) 27
3.2.3 坡度(Slope) 27
3.2.4 坡度粗糙度(Standard deviation of slope) 28
3.2.5 地形開闊度(Surface openness) 28
3.2.6 天空開闊度(Sky View Factor) 30
3.3 方向性窗口分析 31
3.3.1 高程因子分析 32
3.3.2 地形粗糙度分析 33
3.3.3 坡度因子分析 33
3.3.4 坡度粗糙度分析 35
3.3.5 地形開闊度分析 35
3.3.6 天空開闊度分析 36
3.3.7 不同因子之結合分析 36
3.4 邊坡單元 37
第四章 結果與討論 39
4.1 虛擬地形之分析結果 39
4.1.1 高程因子分析結果 39
4.1.2 地形粗糙度分析結果 44
4.1.3 坡度因子分析結果 49
4.1.4 坡度粗糙度分析結果 51
4.1.5 地形開闊度分析結果 58
4.1.6 天空開闊度分析結果 70
4.1.7 不同因子之結合分析結果 74
4.2 研究區域地形之分析結果 76
4.2.1 研究區域 76
4.2.2 邊坡單元 77
4.2.3 高程因子分析結果 79
4.2.4 地形粗糙度分析結果 84
4.2.5 坡度因子分析結果 88
4.2.6 坡度粗糙度分析結果 91
4.2.7 地形開闊度分析結果 98
4.2.8 天空開闊度分析結果 116
4.2.9 不同因子之結合分析結果 122
4.3 討論 132
第五章 結論與建議 136
5.1 結論 136
5.2 建議 138
參考文獻 139
參考文獻
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