Геоморфометрия или геоморфометрия - это наука о количественном анализе поверхности земли. В нем собраны различные математические, статистические методы и методы обработки изображений, которые можно использовать для количественной оценки морфологических, гидрологических, экологических и других аспектов поверхности суши. Общими синонимами геоморфометрии являются геоморфологический анализ, морфометрия местности или анализ местности и анализ поверхности земли. Геоморфометрия - это дисциплина, основанная на вычислительных измерениях геометрии, топографии и формы горизонтов Земли и их временное изменение.
Проще говоря, геоморфометрия направлена на извлечение параметров поверхности (суши) (морфометрические, гидрологические, климатические и т. д.) и объектов (водосборные бассейны, сети водотоков, рельеф и т. д.) с использованием входных цифровых данных о земле. модель поверхности (также известная как цифровая модель рельефа, DEM) и программное обеспечение для параметризации. Затем извлеченные параметры поверхности и объекты можно использовать, например, для улучшения картографирования и моделирования почв, растительности, землепользования, геоморфологических и геологических особенностей и т.п.
В связи с быстрым увеличением количества источников ЦМР сегодня (и особенно благодаря проектам на основе Shuttle Radar Topography Mission и LIDAR ) извлечение параметров земной поверхности становится невозможным. становится все более и более привлекательной для множества областей, начиная от точного земледелия, моделирования почвы и ландшафта, климатических и гидрологических приложений до городского планирования, образования и космических исследований. Сегодня была сделана выборка или сканирование топографии почти всей Земли, так что ЦМР доступны с разрешением 100 м или лучше в глобальном масштабе. Параметры земной поверхности сегодня успешно используются как для стохастического, так и для технологического моделирования, единственной остающейся проблемой является уровень детализации и вертикальная точность ЦМР.
Хотя геоморфометрия началась с идей Бриссона (1808) и Гаусса (1827), Область не претерпела значительных изменений до создания первой DEM.
Геоморфология как концепция и область исследования имеет долгую историю, при этом геоморфометрия является одной из самых старых связанных дисциплин. Геоматика - это это более недавно развитая суб-дисциплина, а еще более свежая концепция - геоморфометрия. Это было разработано только недавно, так как появились более гибкие и функциональные пакеты географической информационной системы (ГИС), а также Цифровая модель рельефа (DEM) с более высоким разрешением. Это ответ на развитие этой технологии ГИС для сбора и обработки данных DEM (например, дистанционное зондирование, программа Landsat и фотограмметрия ).
В топографическом ландшафте возникает вопрос о том, где находится объект, а также о том, насколько точно его можно классифицировать или идентифицировать. Геоморфометрия включает получение значений из данных DEM, которые определяют геоморфологические особенности, например, описывают ли относительные локальные значения пики, проходы, ямы, плоскости, каналы и гребни. Из-за ограничений разрешения, ориентации оси и определений объектов производные пространственные данные могут давать смысл при субъективном наблюдении или параметризации, или, альтернативно, обрабатываются как нечеткие данные для более количественной обработки различных способствующих ошибок - например, как общая вероятность 70% точки, представляющей пик горы, с учетом имеющихся данных, а не обоснованное предположение справиться с неопределенностью.
Количественный анализ поверхности с помощью геоморфометрии предоставляет инструменты для ученых и менеджеров, заинтересованных в управлении земельными ресурсами. Области применения включают:
Как относительно новая и неизвестная ветвь ГИС, в теме геоморфометрии мало известные «пионеры», как в случае с другими областями, такими как гидрология (Роберт Хортон ) или геоморфология (Г.К. Гилберт ). В прошлом геоморфометрия использовалась в широком диапазоне исследований (включая некоторые громкие статьи по геоморфологии таких ученых, как Эванс, Леопольд и Вулман), но лишь недавно практики ГИС начали интегрировать его в свою работу. Тем не менее, он все чаще используется такими исследователями, как Энди Тернер и Джозеф Вуд.
Крупные организации Учреждения все чаще разрабатывают геоморфометрические приложения на основе ГИС, одним из примеров является создание программного пакета на основе Java для геоморфометрии в сотрудничестве с Университетом Лидса.
Академические учреждения все чаще выделяют больше ресурсов на обучение и специальные курсы по геоморфометрии, хотя в настоящее время они все еще ограничены несколькими университетами и учебными центрами. К наиболее доступным в настоящее время относятся онлайн-библиотека ресурсов по геоморфометрии совместно с Университетом Лидса, а также лекции и практические занятия, проводимые в рамках более широких модулей ГИС, наиболее полные в настоящее время предлагаются в Университете Британской Колумбии (под контролем Брайан Клинкенберг) и в Университете Далхаузи.
Следующее компьютерное программное обеспечение имеет специализированные модули или расширения для анализа местности (перечисленные в алфавитном порядке):