何成邦　胡春生　趙婷婷　李伯祥

摘要：探究DEM數(shù)據(jù)分辨率差異對(duì)河流形態(tài)提取的影響，可以為因地適宜地選擇DEM數(shù)據(jù)、提高地表信息提取準(zhǔn)確性進(jìn)而優(yōu)化河流提取算法提供參考。本文運(yùn)用改進(jìn)的Frechet距離法，并結(jié)合河道彎曲系數(shù)和裂點(diǎn)分布，對(duì)比分析不同分辨率DEM提取的案例河流形態(tài)差異。研究表明：（1）DEM分辨率與河流形態(tài)提取準(zhǔn)確性呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，數(shù)據(jù)分辨率越高，河流形態(tài)提取的準(zhǔn)確性也越高，越接近真實(shí)河流；（2）DEM分辨率對(duì)河流形態(tài)提取的制約程度存在差異，水平形態(tài)受到的制約作用較大，縱剖面形態(tài)受到的制約作用較?。唬?）重采樣DEM提取河流形態(tài)準(zhǔn)確性?xún)?yōu)于相同分辨率的原始DEM數(shù)據(jù)。而簡(jiǎn)化操作并不會(huì)對(duì)河流形態(tài)提取準(zhǔn)確性產(chǎn)生明顯影響。

關(guān)鍵詞：DEM分辨率；廬山；河流形態(tài)；Frechet距離

中圖分類(lèi)號(hào)：P333文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)： 1001-2443（2023）06-0555-09

DEM作為地形表達(dá)的重要數(shù)據(jù)類(lèi)型，具有信息含量豐富、使用便捷等特點(diǎn)，在水文分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，常用于提取河流形態(tài)，揭示河流發(fā)育、演化過(guò)程，解譯區(qū)域河流發(fā)育環(huán)境控制因素變化歷史 ［1-6］。在相關(guān)研究中，DEM提取地形信息的準(zhǔn)確程度至關(guān)重要，以往的研究表明，DEM分辨率對(duì)地貌形態(tài)特征表達(dá)準(zhǔn)確性具有顯著影響。劉佳軒等［7］發(fā)現(xiàn)DEM分辨率影響地形提取坡度，坡度-頻率分布曲線隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低向低坡度段移動(dòng)；楊穎楠等［8］以永壽縣為研究對(duì)象，得到地形描述隨著DEM分辨率的降低而愈加粗糙，整體地形趨于平坦化的結(jié)論；河網(wǎng)提取精度同樣受到DEM分辨率的顯著制約，廣西寧明縣、美國(guó)阿肯色州Moores Creek流域、愛(ài)華達(dá)州北部地區(qū)，弗吉尼亞州西南部地區(qū)及澳大利亞昆德魯-佩里庫(kù)特（Koondrooke-Perricoota）森林地區(qū)等區(qū)域的研究表明，基于DEM提取得到的河網(wǎng)平面形態(tài)會(huì)隨著DEM分辨率降低而趨于簡(jiǎn)化，細(xì)節(jié)損失增大［9， 10-13］。

上述研究多關(guān)注較大尺度區(qū)域的整體河網(wǎng)及其平面形態(tài)提取，對(duì)于單一河流及其縱剖面提取精度受DEM分辨率制約的研究相對(duì)缺乏，并且研究方法多采用定性分析，獲得對(duì)象河網(wǎng)的宏觀特征，缺少對(duì)提取河流形態(tài)差異的定量化分析，不同分辨率DEM對(duì)河流形態(tài)提取的制約作用研究有待進(jìn)一步探討。本文以廬山地區(qū)將軍河、三疊泉為研究對(duì)象，使用ArcGIS 10.6平臺(tái)分別提取12.5 m、30 m、90 m水平格網(wǎng)分辨率DEM數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)河流，需要強(qiáng)調(diào)的是，由于本文采用的DEM數(shù)據(jù)垂直精度相近，故在分析過(guò)程中忽略垂直精度的影響［14-15］。接著運(yùn)用改進(jìn)的Frechet距離法等方法對(duì)河流平面、縱剖面形態(tài)進(jìn)行定量分析，探討DEM分辨率如何影響河流提取形態(tài)，為根據(jù)研究目標(biāo)選擇適宜分辨率的DEM數(shù)據(jù)，提高地形信息提取準(zhǔn)確性，增強(qiáng)研究分析結(jié)果可靠性，乃至進(jìn)一步優(yōu)化河流提取算法提供參考。

1 研究區(qū)概況

廬山（圖1）是由構(gòu)造抬升形成的斷塊山，位于江西省九江市，南北長(zhǎng)約29 km，東西寬約16 km，面積302 km2， 山體走向?yàn)楸睎|—南西向，擁有數(shù)十座山峰，海拔均在1000 m以上，最高峰為漢陽(yáng)峰，海拔達(dá)到1473 m，廬山地處江南造山帶北部邊緣，緊鄰揚(yáng)子板塊，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，發(fā)育多條斷層。地質(zhì)構(gòu)造類(lèi)型多樣，包括南沱組、蓮沱組、筲箕洼組等，各群、組之間及內(nèi)部巖類(lèi)、巖性具有顯著差異。亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候使區(qū)域降水豐沛，年降雨量達(dá)1917 mm，孕育了多條河流，廣泛發(fā)育垂階型裂點(diǎn)［16-17］。

將軍河（R1）和三疊泉（R2）作為廬山區(qū)域兩條主要河流，緯度相近，流向相反，將軍河干流流向整體呈南東—北西向，三疊泉干流流向整體呈北西—南東向，蜿蜒穿行于廬山境內(nèi)，均具有多處明顯彎折河段，將軍河發(fā)育2個(gè)垂階型裂點(diǎn)，三疊泉發(fā)育1個(gè)垂階型裂點(diǎn)，為進(jìn)行河流形態(tài)分析研究提供了便利。

2 數(shù)據(jù)處理與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

DEM數(shù)據(jù)下載自多個(gè)網(wǎng)站（表1），本文利用ArcGIS 10.6平臺(tái)分別對(duì)12.5 m、30 m、90 m分辨率以及由12.5 m分辨率數(shù)據(jù)“重采樣”得到的30 m、90 m分辨率DEM進(jìn)行處理。首先，利用“水文分析”工具箱采用同一流量閾值分別生成不同分辨率DEM數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化、不簡(jiǎn)化研究區(qū)河網(wǎng)；隨后，以R1、R2實(shí)際平面形態(tài)為參照，從對(duì)應(yīng)河網(wǎng)中提取河流對(duì)象平面形態(tài)，同時(shí)利用“重疊剖面”工具提取不同分辨率DEM數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)際河流縱剖面，并對(duì)其進(jìn)行平滑［18， 25］。鑒于無(wú)法獲取更高分辨率DEM數(shù)據(jù)，故以12.5 m分辨率DEM提取河流縱剖面作為實(shí)際河流縱剖面形態(tài)。最終，提取得到基于上述多種分辨率DEM的R1、R2平面、縱剖面形態(tài)。

2.2 研究方法

2.2.1 改進(jìn)的Frechet距離法 Frechet距離法是一種軌跡相似度度量方法，原理是計(jì)算兩段軌跡對(duì)應(yīng)軌跡點(diǎn)之間的連線距離來(lái)衡量?jī)啥诬壽E間的相似程度，F(xiàn)rechet距離值越大，表明兩段軌跡曲線相似度越低［19-22］。由于Frechet距離法需要考慮時(shí)間順序，且僅通過(guò)一個(gè)距離值反映相似程度，不適于直接用作河流形態(tài)差異分析，本文對(duì)Frechet距離法進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。改進(jìn)后的Frechet距離法計(jì)算河流差異程度的原理如圖2所示，基于ArcGIS平臺(tái)將兩條河流分別以單位距離離散為5個(gè)軌跡點(diǎn)，記作A1～A5和B1～B5，分別計(jì)算A1—B1、A2—B2、A3—B3、A4—B4、A5—B5之間的水平距離，最后對(duì)距離求和。為方便分析，將求和結(jié)果除以100000后再進(jìn)行百分比化，最終得到改進(jìn)后的公式（1），本文將計(jì)算結(jié)果命名為差異程度指數(shù)（Degree of Difference Index， [DDI]）：

式中：[ j]為軌跡點(diǎn)個(gè)數(shù)；[distf]為對(duì)應(yīng)軌跡點(diǎn)之間的歐式距離；[DDI]為兩條河流之間的差異程度指數(shù)，[DDI]值越大，表明提取河流與實(shí)際河流形態(tài)差異越大，反映實(shí)際河流形態(tài)的準(zhǔn)確性越低。

軌跡點(diǎn)的劃分是計(jì)算Frechet距離的前提。單位距離過(guò)大，容易忽略特征點(diǎn)，導(dǎo)致曲線差異性降低；而單位距離過(guò)小，會(huì)造成軌跡點(diǎn)過(guò)密集，增加計(jì)算量，并導(dǎo)致噪聲點(diǎn)大量納入影響計(jì)算精度。鑒于本文R1、R2河長(zhǎng)介于5.5～9.2 km，DEM分辨率為12.5 m、30 m、90 m及前人經(jīng)驗(yàn)［17］，故將河流離散為150個(gè)軌跡點(diǎn)，對(duì)應(yīng)單位距離為35～60 m，以降低單位距離劃分問(wèn)題造成的影響。利用公式（1）計(jì)算各分辨率DEM提取河流形態(tài)與R1、R2實(shí)際形態(tài)之間的差異程度指數(shù)。

2.2.2? ? 河道彎曲系數(shù)? ? 河道彎曲系數(shù)又稱(chēng)為河道彎曲度，作為評(píng)估河流彎曲程度的重要指標(biāo)，常被用于河流形態(tài)研究領(lǐng)域，其計(jì)算公式如下：

式中：[L]表示河流實(shí)際長(zhǎng)度；[l]表示河流首尾兩端點(diǎn)間長(zhǎng)度；[K]表示河道彎曲系數(shù)，該值越大表明河流彎曲程度越大。

河道彎曲系數(shù)具有計(jì)算簡(jiǎn)單、表達(dá)直觀的優(yōu)點(diǎn)，但單位河段距離劃分過(guò)大，容易造成河流形態(tài)變化被忽視，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果過(guò)于粗略，河流彎曲程度準(zhǔn)確性降低。本文對(duì)河道彎曲系數(shù)計(jì)算步驟進(jìn)行一定修正，同樣以35～60 m單位河段距離分別將提取河流平面形態(tài)等分為150段，接著計(jì)算每條河段兩端點(diǎn)間距離并累加求和［17， 23-24］。最后，求取河流實(shí)際距離與累加距離和的比值。比值越大，表明河流彎曲程度越高，提取河流平面形態(tài)的平滑程度越小，反之，提取河流平面形態(tài)的平滑程度越大。

2.2.3? ? 裂點(diǎn)分析? ? 運(yùn)用“重疊剖面”工具分別提取不同分辨率DEM的R1、R2縱剖面，接著采用“CRS”平滑法對(duì)縱剖面進(jìn)行平滑，減少噪聲點(diǎn)［25］。廬山地區(qū)河流多發(fā)育垂階型裂點(diǎn)，R1有2個(gè)，R2有1個(gè)，該裂點(diǎn)通常不發(fā)生溯源遷移，是進(jìn)行河流縱剖面形態(tài)對(duì)比的理想河段特征［17， 26］。通過(guò)比較縱剖面中裂點(diǎn)的數(shù)量、海拔、分布等特征，分析DEM數(shù)據(jù)分辨率差異對(duì)提取河流縱剖面形態(tài)的影響。

3 河流形態(tài)特征

3.1 河流平面形態(tài)特征

河流平面形態(tài)的[DDI]數(shù)值顯示（表2），簡(jiǎn)化河流中，R1最大值為188.15%，最小值為45.79%，R2最大值為158.91%，最小值為12.90%。不簡(jiǎn)化河流中，R1、R2最大值和最小值分別為186.14%、45.26%、162.45%、 12.35%?？梢悦黠@看出，當(dāng)數(shù)據(jù)分辨率從12.5 m降低到90 m，無(wú)論是否經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化處理，提取河流形態(tài)的[DDI]數(shù)值均逐漸提高，R1值從45.26%上升至188.15%，而R2值從12.35%上升至162.45%（圖4）。

無(wú)論簡(jiǎn)化還是不簡(jiǎn)化河流，重采樣數(shù)據(jù)的[DDI]值與同分辨率原始數(shù)據(jù)的[DDI]值之間均存在差距。區(qū)別在于：重采樣30 m分辨率數(shù)據(jù)的[DDI]值大于同分辨率的原始數(shù)據(jù)，但數(shù)值差值較小，低于10%；而重采樣90 m分辨率數(shù)據(jù)則相反，其[DDI]值小于同分辨率的原始數(shù)據(jù)，數(shù)值差值大于30%，差異顯著。

就R1而言，簡(jiǎn)化與不簡(jiǎn)化河流之間的[DDI]差值最小為0.26%，最大為2.57%；而R2的簡(jiǎn)化與不簡(jiǎn)化河流之間的[DDI]差值最小為0.55%，最大為3.54%。R1中，除了30 m分辨率數(shù)據(jù)提取河流外，其余不簡(jiǎn)化河流的[DDI]值略小于簡(jiǎn)化河流，R2則相反，除了12.5 m分辨率數(shù)據(jù)提取河流外，其余不簡(jiǎn)化河流的[DDI]值略大于簡(jiǎn)化河流，簡(jiǎn)化提取和不簡(jiǎn)化提取河流之間的水平形態(tài)差異并不明顯（圖3、圖4）。

不同分辨率DEM數(shù)據(jù)提取河流水平形態(tài)之間存在位置分布、長(zhǎng)度等差異，基于河流長(zhǎng)度、河流彎曲系數(shù)指標(biāo)對(duì)河流水平形態(tài)差異作進(jìn)一步分析，結(jié)果顯示（表3）：簡(jiǎn)化河流中，R1最大河長(zhǎng)為8.520 km，最小河長(zhǎng)為5.489 km；而R2最大河長(zhǎng)為8.730 km，最小河長(zhǎng)為5.959 km。不簡(jiǎn)化河流中，R1最大河長(zhǎng)為8.812 km，最小河長(zhǎng)為5.735 km；而R2最大河長(zhǎng)為9.021 km，最小河長(zhǎng)為6.114 km。簡(jiǎn)化與不簡(jiǎn)化處理得到的河流長(zhǎng)度相差不大，最大河長(zhǎng)均由較高分辨率DEM數(shù)據(jù)提取獲得，而分辨率最低的90 m分辨率DEM數(shù)據(jù)提取的河長(zhǎng)最短。

簡(jiǎn)化河流中，R1最大河道彎曲系數(shù)為1.025247，最小河道彎曲系數(shù)為1.005546，而R2最大河道彎曲系數(shù)為1.033421，最小河道彎曲系數(shù)為1.004412。不簡(jiǎn)化河流中，R1、R2河道彎曲系數(shù)最大值、最小值同樣由30 m分辨率、90 m分辨率數(shù)據(jù)提取河流計(jì)算獲得。無(wú)論是簡(jiǎn)化，還是不簡(jiǎn)化河流，高分辨率DEM數(shù)據(jù)提取的河道彎曲系數(shù)更大，低分辨率DEM數(shù)據(jù)提取的河道彎曲系數(shù)更小?？傮w而言，河流長(zhǎng)度、河道彎曲系數(shù)和DEM分辨率之間存在一定程度的正相關(guān)趨勢(shì)，數(shù)據(jù)分辨率越高，提取河流長(zhǎng)度、河道彎曲系數(shù)越大，反之，提取河流長(zhǎng)度、河道彎曲系數(shù)越?。▓D4）。

3.2 河流縱剖面形態(tài)特征

縱剖面[DDI]數(shù)值顯示（表4）：R1最大值為35.01%，最小值為6.79%；R2最大值為254.04%，最小值為35.50%。當(dāng)數(shù)據(jù)分辨率從12.5 m降低到90 m，R1的[DDI]值從0.00%上升至35.01%，R2的[DDI]值從0.00%上升至254.01%。而重采樣數(shù)據(jù)表現(xiàn)相同，R1的[DDI]值由0.00%上升至14.29%，R2由0.00%上升至225.99%，均小于同分辨率原始數(shù)據(jù)。

而縱剖面河道彎曲系數(shù)也隨著數(shù)據(jù)分辨率的變化而產(chǎn)生差異，無(wú)論R1還是R2，河道彎曲系數(shù)最大值均來(lái)自12.5 m分辨率DEM提取剖面，分別為1.009113和1.009454，并且隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低，河道彎曲系數(shù)值也隨之減小，重采樣數(shù)據(jù)表現(xiàn)更加明顯。

4 討論

河流提取精確性受地形、植被、云量、山體陰影、數(shù)據(jù)類(lèi)型與分辨率、提取算法等多種因素制約［27-29］。由R1、R2的水平與縱剖面形態(tài)比較可知，不同分辨率DEM提取的河流形態(tài)之間存在比較大的差異。一方面，差異程度指數(shù)、河道平滑程度與河流分布均表明河流水平形態(tài)差異與DEM數(shù)據(jù)分辨率整體呈正相關(guān)趨勢(shì)，與實(shí)際河流相比，隨著DEM分辨率的降低，河流平面形態(tài)[DDI]值逐漸增大，90 m分辨率數(shù)據(jù)提取河流R1、R2的[DDI]值均在150%以上，遠(yuǎn)高于12.5 m、30 m分辨率數(shù)據(jù)提取河流，30 m和90 m分辨率R1的[DDI]值相差近4倍，而R2兩者間的[DDI]值相差近7倍。簡(jiǎn)化形態(tài)下，R1的河道彎曲系數(shù)由1.025074減小至1.005546，R2由1.029365減小至1.004412；不簡(jiǎn)化形態(tài)下，R1的河道彎曲系數(shù)由1.054615減小至1.011445，R2由1.057592減小至1.010363，河道平滑程度有所上升，重采樣數(shù)據(jù)表現(xiàn)更加明顯。同時(shí)，提取河流的水平分布愈加遠(yuǎn)離實(shí)際位置（圖3）。總體上，河流水平形態(tài)表達(dá)準(zhǔn)確性隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低而降低。

縱剖面方面，河流縱剖面差異程度指數(shù)隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低而增大，R1由0.00%增加至35.01%，R2由0.00%增加至254.04%。而河道彎曲系數(shù)值隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低而減小，R1由1.009113減少至1.008191，R2由1.009454減少至1.008515，表明提取河流縱剖面形態(tài)受到DEM分辨率的影響，具體表現(xiàn)在縱剖面特征河段、海拔分布、河道平滑程度等方面。隨著數(shù)據(jù)分辨率降低，特征河段減少、海拔分布差異增大、河道平滑程度上升，以90 m分辨率數(shù)據(jù)縱剖面表現(xiàn)最為典型，與平面形態(tài)表現(xiàn)一致。但需要指出的是，至少在一定分辨率范圍內(nèi)，縱剖面典型河段特征并未丟失，仍能獲得準(zhǔn)確反映（圖5）。由此可知，河流平面形態(tài)、縱剖面形態(tài)提取準(zhǔn)確性均受到DEM分辨率的顯著制約，兩者之間呈正相關(guān)趨勢(shì)。數(shù)據(jù)分辨率降低，水平方向上，提取河流位置分布愈加偏離、河長(zhǎng)愈加減小、河道彎曲程度降低、平滑程度上升，與實(shí)際河流形態(tài)差異愈加明顯，準(zhǔn)確性降低。垂直方向上，提取河流特征河段減少、海拔分布差異程度增大、平滑程度上升，但是典型特征河段仍能準(zhǔn)確反映。同時(shí)，上述不同方向的形態(tài)表現(xiàn)也表明DEM分辨率對(duì)河流形態(tài)提取準(zhǔn)確性的制約程度存在差異，縱剖面形態(tài)受到的制約程度明顯低于水平形態(tài)，這種情況可能與DEM數(shù)據(jù)在垂直方向與水平方向的精度差距有關(guān)，前人的研究表明，DEM數(shù)據(jù)在垂直方向上的精度要優(yōu)于水平方向［30-31］。而分析差異程度指數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，相較于河流平面形態(tài)，90 m、30 m分辨率的R1縱剖面之間的[DDI]值相差近2.5倍，R2相差近6倍，數(shù)值差距更小，這表明DEM數(shù)據(jù)在垂直方向上的誤差要低于水平方向，與前人的研究結(jié)果相符合。

與相同分辨率的原始數(shù)據(jù)相比，無(wú)論是水平形態(tài)，還是縱剖面形態(tài)，重采樣數(shù)據(jù)提取河流的差異程度指數(shù)、河流長(zhǎng)度、河道彎曲系數(shù)均小于原始數(shù)據(jù)。表明重采樣數(shù)據(jù)在反映真實(shí)地貌信息方面更勝一籌，無(wú)論是信息量，還是信息準(zhǔn)確性，均優(yōu)于相同分辨率的原始數(shù)據(jù)，其提取的河流形態(tài)更接近真實(shí)河流。

簡(jiǎn)化與不簡(jiǎn)化處理的提取河流形態(tài)之間也存在一定差異。主要表現(xiàn)在位置分布、河道平滑程度方面，對(duì)河流長(zhǎng)度幾乎不造成影響。整體而言，基于不同分辨率DEM進(jìn)行河流形態(tài)提取時(shí)，簡(jiǎn)化操作不會(huì)對(duì)其準(zhǔn)確性表達(dá)產(chǎn)生明顯影響。

5 結(jié)論

由于多種因素限制， DEM數(shù)據(jù)分辨率會(huì)對(duì)地表信息表達(dá)準(zhǔn)確性產(chǎn)生不可避免的影響，從而制約河流提取形態(tài)。本文以廬山河流為研究對(duì)象，運(yùn)用ArcGIS 10.6平臺(tái)分別提取多種分辨率DEM數(shù)據(jù)下案例河流的縱剖面形態(tài)和簡(jiǎn)化、不簡(jiǎn)化平面形態(tài)，通過(guò)改進(jìn)的Frechet距離法等方法比較分析，得到結(jié)論如下：

（1）DEM數(shù)據(jù)分辨率大小對(duì)河流形態(tài)提取準(zhǔn)確性具有顯著制約作用，兩者呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，DEM數(shù)據(jù)分辨率越高，河流水平、縱剖面形態(tài)提取的準(zhǔn)確性越高，越接近真實(shí)河流形態(tài)，反之，越容易造成河流形態(tài)信息缺失、失真，與實(shí)際河流形態(tài)差異性增大。

（2）河流縱剖面形態(tài)受到數(shù)據(jù)分辨率的制約作用較小，差異主要表現(xiàn)在河段海拔分布和平滑程度方面。裂點(diǎn)等特殊河段表達(dá)、最大高程未受到顯著影響，仍能得到準(zhǔn)確反映；而河流水平形態(tài)受到數(shù)據(jù)分辨率的制約作用較大，主要表現(xiàn)在隨著數(shù)據(jù)分辨率的降低，河流水平分布位置偏離程度增大，河流長(zhǎng)度減小、平滑程度上升，并且變化程度要大于縱剖面。

（3）高分辨率DEM重采樣得到的低分辨率數(shù)據(jù)提取河流形態(tài)準(zhǔn)確性同樣受到分辨率的制約，形態(tài)提取的準(zhǔn)確性隨著分辨率降低而下降，但優(yōu)于相同分辨率的原始數(shù)據(jù)。而在河流提取過(guò)程中，簡(jiǎn)化操作對(duì)河流形態(tài)準(zhǔn)確性表達(dá)無(wú)明顯影響。

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Effect of DEM Resolution on Morphology Extraction of Mountain Rivers

HE Cheng-bang， HU Chun-sheng， ZHAO Ting-ting， LI Bo-xiang

（School of Geography and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu 241002， China）

Abstract： The study of the influence of DEM resolution on the extraction of river morphology can provide a reference for the selection of DEM data， the improvement of the accuracy of the extraction of surface information and the optimization of the extraction algorithm of river morphology. In this paper， the improved Frechet distance method is used to compare and analyze the river morphology extracted from DEMs with different resolutions， combined with the channel bending coefficient and knickpoint distribution. The results show that： （1） DEM resolution has a significant positive correlation with the accuracy of river morphology extraction. The higher the data resolution， the higher the accuracy of river morphology extraction， and the closer it is to the real river; （2） DEM resolution has different constraints on river morphology. The vertical section is more restricted than the horizontal form. （3） The accuracy of resampling DEM in extracting river morphology is better than the original DEM data with the same resolution. The simplified operation did not significantly affect the accuracy of river morphology extraction.

Key words： DEM resolution； Lushan； river morphology； Frechet distance

（責(zé)任編輯：鞏 劼）

收稿日期：2022-10-24

基金項(xiàng)目：安徽省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2108085MD127）.

作者簡(jiǎn)介：何成邦（1994—），男，安徽蚌埠市人，碩士研究生；通訊作者：胡春生（1978—），男，安徽無(wú)為市人，博士，副教授，主要研究方向?yàn)楹恿鞯孛?、河流演化與第四紀(jì)環(huán)境.

引用格式：何成邦，胡春生，趙婷婷，等. DEM分辨率對(duì)山地河流形態(tài)提取的影響［J］.安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，46（6）：555-563.