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土壤侵蚀直接造成地表的水土流失，防治土壤侵蚀是我国国土整治的重要目标和任务。基于GIS的土壤侵蚀评估为分析区域土壤侵蚀程度带来了极大的方便。数字高程模型(DEM)作为基于GIS的土壤侵蚀评估的基础数据，是地表过程分析中非常重要的参数，其精度高低对计算结果有重要影响。等高线数据是目前构建DEM最常用也最易获得的地形源数据，研究基于等高线的高精度DEM构建算法对土壤侵蚀等地表过程研究具有重要意义。本文选择纸坊沟这一典型的黄土丘陵侵蚀环境作为研究区域，对其基于等高线的地形重建算法进行了研究，进而从重建的DEM提取地形参数、计算该区域的土壤侵蚀状况，分析重建地形的精度对计算结果的影响。主要内容包括：
㈠在基于等高线的地形重建算法方面，通过分析基于等高线建立TIN所存在的问题，提出了一种基于骨架及特征线的地形重建算法。算法的第一步是基于Delaunay三角网与Voronoi图的联合提取等高线特征骨架，算法实验表明，在满足使用条件情况下，该方法能根据Delaunay三角形与其对偶Voronoi多边形之间的关系高效地提取出骨架，所提取的骨架能够充分反映等高线的形状特征，又不会产生多余的分支；算法的第二步是在提取出骨架后通过约束Delaunay三角网快速提取等高线特征线，该方法提取的特征线能够体现地形的基本特征，能够为骨架点高程的插值提供具有完整坡长意义的特征参考线；算法的第三步是以提取的特征线为基础对骨架点高程进行插值，实现地形重建算法。
㈡为了评估地形重建算法的精度及其对土壤侵蚀计算的影响，选择纸坊沟1:5万的等高线数据作为基础资料，通过基于骨架提取的等高线地形重建算法生成了DEM数据。通过对比分析表明，生成的DEM数据质量得到了显著改善，能够更准确地反映地形的基本特征；然后通过DEM数据提取地形参数，采用USLE模型对纸坊沟流域的土壤侵蚀进行了计算，通过与1:1万高精度DEM计算出来的结果进行了对比分析，结果表明基于骨架提取的等高线地形重建方法在应用于区域土壤侵蚀量计算时，能从中提取出更为准确的地形因子，能够提高土壤侵蚀的计算精度，能够为土壤侵蚀等区域地表过程的研究提供基础数据支持。