从栅格DEM和地形特征数据生成栅格等高线的研究

本文研究了一种利用栅格ＤＥＭ和地形特征数据，直接计算等高点并生成数字等高线的方法，对于采用栅格数据输出设备输出等高线而言，这种方法可以免去矢一栅等高转换等计算，初步实验表明，这种方法给出的等高线地貌显示良好。     

一种基于等高线弯曲约束Delaunay三角网的地形特征提取新方法

地形特征包括地形特征点和特征线,它们是进行地貌分析与处理的重要手段,也是地貌结构化综合的重要内容。本文提出并实现了一种新的等高线特征提取方法。该方法通过对等高线进行凹凸段划分,获得等高线特征段（包括凹段和凸段,分别对应山谷和山脊）,并利用最大角作为约束条件、特征段的边作为约束边对所有特征段构建约束型Delaunay三角网（简称CDT）。然后,获取特征段CDT的骨架线作为局部特征段的地性线树,并将每棵地性线树的叶节点作为相应特征段上的特征点。最后,利用特征段及其CDT对特征点进行匹配,完成地性线的追踪,生成地性线。论文最后做了相关的实验,对该方法的有效性进行了验证。     

如何正确地测绘地貌

地貌的测绘,是真实反映实地各种自然形态的方法。欲使地貌测绘得逼真逼俏,富有十足的表现力,必须测定足够数量的地形点,然后根据适当的等高距,按照实地的情况,适宜地采用助曲线及各种图例,来表现地形的特征;并在野外着手描绘等高线。在测绘等高线过程中,任何比例尺测图都必须依据地形点正确决定地性线,将山顶、山脊、沟谷、山麓等构成地形骨骼,才能着手描绘等高线。这样,一方面可以免除工作中的许多错误,另一方面易于达到与实地极相适应的相似图形。     

基于等高线的表面估计滤波方法

提出一种基于等高线的滤波方法,它先由LIDAR数据生成数字表面模型,并内插出等高线,再根据DSM等高线的特征,如闭合性、首尾点距离、等高线的长度及等高线间距离等,通过设定阈值自动提取出属于自然地面的等高线线段,以获得初始的自然地面点,然后内插生成初始数字地面模型,最后使用迭代逼近法生成最终的(精确的)数字地面模型,即比较初始DTM与DSM,差值小于预设阈值的点视为DTM点,而差值大于预设阈值的点则标记为无数据点,最后,这些无数据点由选择的DTM点内插出.通过与现有表面估计的滤波方法的对比实验以及所提取地物轮廓线与航片的叠加对比试验,证明新方法可适用于地表起伏较大的地形,地物提取精度高、计算量小、效率高.     

用航空摄影分工法(微分法)编制地形原图时应注意的套合偏差

我国目前大量采用的航空摄影测量分工法（微分法）测图,是较新的一种测图方法。不过目前我们还不能像苏联那样就已编制好的像片图来在野外取得地物和控制,然后将室内用立体量测仪测得的等高线转绘到像片图上,而成为规定的比例尺的地形原图,而是应用单张像片分别在野外和室内取得地物和地貌：应用单个投影器来进行缩小复制负片;再将负片投影放大到承影板（即控制图板）上,按规定的比例尺来转绘地貌和地物,以编制成为地形原图。     

顾及关联地物特征的断裂等高线修复算法

针对大比例尺等高线地形图中,因建筑物、道路、围墙等居民地要素引起的等高线断裂问题,而大比例尺等高线地形图中对断裂等高线的修复,要考虑到关联地物的约束。该文提出了在大比例尺下顾及关联地物特征的断裂等高线修复算法,将断裂等高线分为3类:Ⅰ类线关联非环形断裂等高线、Ⅱ类线关联环形断裂等高线、Ⅲ类面关联断裂等高线,并根据3类断裂等高线提出3种对应的修复算法,最后在福建省某地区以1∶500等高线地形图和居民地地图为例进行了实验,实验结果表明本文的算法具有一定的可行性和合理性。     

地貌特征点的数学描述与分析

在用等高线表示3维空间地貌形态的科学性这一问题得到解决之后,自然想到如何用数学的方法来描述地貌的各种特征点。地图中的峰、谷、鞍点对应着二元函数的极大值点、极小值点以及马鞍点,首先从地貌函数的二阶方向导数入手给出了判别它们的一个基本条件,并且给出了判别它们的一个较强的充分性条件的简捷证明。然后从概念出发,用函数分析方法首次给出了地性线的宏观定义和微观定义,同时还给出了地性点的科学定义、性质以及与等高线曲率极值点的关系定理和证明。     

地貌特征点的数学描述与分析

在用等高线表示3维空间地貌形态的科学性这一问题得到解决之后,自然想到如何用数学的方法来描述地貌的各种特征点。地图中的峰、谷、鞍点对应着二元函数的极大值点、极小值点以及马鞍点,首先从地貌函数的二阶方向导数入手给出了判别它们的一个基本条件,并且给出了判别它们的一个较强的充分性条件的简捷证明。然后从概念出发,用函数分析方法首次给出了地性线的宏观定义和微观定义,同时还给出了地性点的科学定义、性质以及与等高线曲率极值点的关系定理和证明。     

地形特征约束的等高线群渐进式简化方法

为保留等高线群简化过程中的地形特征信息,研究了一种等高线群渐进式简化方法。首先,从等高线数据中提取地形特征点及地形特征线;将提取的地形特征点和特征线作为约束条件予以量化,并作为控制变量;再依据渐进式图形简化的思想,利用控制变量对等高线上的非特征点、特征点、特征线及其关联的弯曲进行渐进式取舍,从而实现等高线群的动态简化。实验结果表明,该方法能够有效地保持地貌形态特征,同时提高了简化过程的智能化程度。     

根据地性线绘制等高线的研究

根据地形特征点和地性线绘制等高线是测绘大比例尺地形图等高线的主要方法,本文在分析现有自动绘制等高线方法的基础上,提出了一种根据地性线及其拓扑关系直接求取和跟踪等高线的方法。针对利用各种传统曲线光滑算法所绘相邻等高线间常常出现不协调现象的缺点,首次提出并详细讨论了相邻等高线通过点间的抛物线双向加权平均光滑算法。大量实践表明,利用本文所提出的跟踪和光滑方法所绘等高线的光滑性和协调性是令人满意的。     

提出山脊线和山谷线的一种新方法

在研究了现有的仅从山脊线和山谷线的几何特征或物理特性的单一方面设计的提取山脊线和山谷线的算法后，提出了一种基于地形表面流水分析与等高线几何分析相结合的提取山脊线和山谷线的方法。该方法把等高线几何分析的方法与地形表面流水模拟分析的方法有机地结合起来，能够克服各自所具有弊端。实验结果表明，用本文方法所提取的山脊线和山谷线与实际地形相符合。     

利用不同高程值的两条等高线建立等高线树的算法设计

等高线树表达的是等高线之间的层次关系,其构建对于地性线的提取、地表分析、精密数字高程模型的建立等具有重要意义。本算法按逆时针沿内图廓线搜索两条高程不同的等高线,计算其相对方向,再根据高程值的大小,判断得到前一条等高线的闭合方向,进而得到所有等高线的闭合方向,并将等高线沿着闭合方向构成等高面,判断等高面是否含有空洞,空洞为负向地貌等高面。最后将等高线和等高面之间的嵌套关系存放在等高线树中。     

一种基于等高线的地形特征线提取方法

地形特征包括地形特征点和特征线,是进行地貌分析与处理的基本对象,也是地貌结构化综合的重要内容。提出并实现了一种新的等高线特征提取方法。该方法通过对等高线进行凹凸段划分,获得等高线特征段(包括凹段和凸段,分别对应山谷和山脊),利用最大角作为约束条件,利用特征段的边作为约束边对所有特征段构建约束型Delaunay三角网。然后,获取特征段CDT的骨架线作为局部特征段的地形特征线树,并将每棵地形特征线树的叶节点作为相应特征段上的特征点。最后,利用特征段及其CDT对特征点进行匹配,完成地形特征线的追踪,生成地形特征线。     

利用数字化等高线数据自动生成地形结构线

本文利用结构模式识别的理论．将等高线作为曲线看待，借肋寻找曲线上凹凸点的原理来确定山谷点山脊点，并根据地形特征进一步找出山谷线山脊线。对用此法初步找出的山谷线山脊线。利用ＡｕｔｏＣＡＤ进行编辑。经过编辑的山谷线山脊线再用曲线拟合法加密后就获得了用于ＤＥＭ内插的地形骨架线。通过两个实验证明，用此法可将大部分山谷线山脊线找出。用找出的山谷线山脊线参与内插后，ＤＥＭ内插的精度和地貌逼真度都有明显提高。实验结果说明了此法可大量减少人工采集地形结构线的操作，提高ＤＥＭ的地貌逼真度。     

联合Delaunay三角网的等高线群综合研究

采用"联合Delaunay三角网"来提取成组等高线的弯曲,在弯曲处利用平三角形连接法进行局部地形结构线的连接,并建立起地形结构线的树状结构。运用方根模型确定谷地选取的数量指标,并提出了一种新的数学模型以确定谷地选取的质量指标,完成等高线群的自动综合。研究和实验表明,该方法充分顾及了地貌形态特征,谷地选取合理,概括程度适当,并完全避免了相邻等高线相交,综合效果较好。     

峡谷河道地形数据的不规则三角网构建优化

针对金沙江河道狭窄多弯,突变点多,条带式分布的地形特点,对不规则三角网(TIN)进行了人工干预和优化,从而快速、合理、准确地生成等高线。结果表明,合理地确定边界值、适当地优化TIN能快速高效地实现典型峡谷河底地形DEM建模和等高线自动生成。     

基于等高线回放算法的DEM精度评估研究

一、引言 等高线是其它地形表示方法的几何基础,一组有一定间隔的等高线的组合可以用来较好地反映地面的起伏形态和切割程度。利用等高线数据来构建DEM是DEM数据生产的重要方式之一,不仅可以完整地表现地形的整体特征,还能保留某些复杂区域的地形特征。     

斜轴参指数函数平均加权法

本文根据野外测定的地貌特征点连成的地性线所内插出的等高点,以及等高线的四个特性和地面坡度,提出了一种用于机助制图中绘制等高线的函数式。     

构建三角网生成地形结构线的关键技术研究

地形结构线是更好地表示、反映和利用地形的基础。本文先介绍了构建三角网生成地形结构线的基本思路，然后对构建三角网过程中建立等高线树、地形结构线生成、鞍部山脊线自动生成和连接地形结构线并建立结构线树等关键技术进行了叙述。     

高等线的空间关系规则和渐进式图形简化方法

详细讨论了等离线表达地形的规划和以此为基础自动建立等高线关系的方法,对地形特征点、线的提取改进了已有较成熟的方法,建立了一套实用的高等线图形简化的渐进式方法,并对其特殊情况的处理提出了具体的算法。这种方法把不同比例尺跨度的等高线图形综合融为一体,易于实现,等高线图形简化时的等高线相交可在综合过程中控制。