（论文 字数：6490 页数：7）【内容提要】由笔者重新设计的流水分析方法不同于传统的流水分析方法。传统方法通过区域增长法找到汇水区域，然后找出两个相邻汇水区域的边界作为山脊线。这种方法一来太复杂,二来它提取的山脊线和实际的也不符。再则，传统方法由于忽略了方向矩阵在引导跟踪山谷线方面的重要用处而缺乏自适应性。为了去除传统方法的缺陷，笔者致力于一种新的名为正负地貌流水分析的方法，这种方法从纯粹数学角度把山脊线和山谷线等同地处理，同时还充分利用了方向矩阵，从而提高了自适应能力。

【关键词】山脊线,山谷线,地形特征线,流水模拟

Abstract: The following water analysis method re-developed by the author is different from the transitional one. The traditional one extracts the ridges by finding out the boundary line of two neighboring watersheds which is found by regional growing. This method is too complex and the ridge it extracts is inconsistent with real ones. Besides, the transitional one is less self-adaptive because it neglects the direction matrix’s great usefulness in guiding the tracing of valley lines. To cope with these handicaps of the traditional method, the author turns to a new one called Positive and Negative Terrain Falling Water Analysis, or P&N TFWA, which from a pure mathematical view treats the ridge lines the same way as it treats valley lines and makes full use of the direction matrix to improve its adaptability.

Keywords: ridge line, valley line, terrain feature line, falling water analysis

目录

1 提取地形特征线的算法概述
2 流水模拟提取地形特征线的讨论
3 一种新的地形特征线提取算法
4 实验的情况及分析
5 结束语

1 提取地形特征线的算法概述
已有的山脊线和山谷线提取算法从其设计原理上可分为两类：基于地形表面几何形态分析的算法和基于地形表面物理流水分析的算法。从算法所适用的数据资料又可分为二维算法和三维算法。前者用于数字化等高线资料，后者用于DEM数据。基于地形表面几何形态分析的算法有等高线曲率极值判别法[3]、等高线骨架化法[4]和地形断面极值法[11]。基于地形表面物理流水分析的算法有三维地形表面物理流水数字模拟法[8,,12,13]（简称流水分析）与等高线垂线（坡向）跟踪法[6]。
等高线曲率极值判别法首先找等高线的特征点（曲率极大值点），然后把同在一条山脊（谷）线上的特征点连接起来。这个方法需要在存在大量无用信息的情况下判断哪些特征点在同一条山脊（谷）线上，实现起来非常困难且结果不稳定。