基于DEM的岷山构造带构造地貌初步研究

以地理信息系统(GIS)为平台,结合构造地貌研究,利用矢量地形数据,构建了岷山构造带数字高程模型(DEM),初步对岷山构造带,特别是岷山断裂带构造地貌特征进行了分析。研究表明,将DEM与GIS技术结合,辅以遥感图像解译和详细野外地质调查,能够直观地进行坡度、坡向以及地形起伏度和高程的统计分析等研究,在构造地貌研究中具有良好的应用前景。     

基于GIS的岩溶古地貌定量刻画方法分析研究

恢复岩溶古地貌对于分析岩溶储层发育特征具有重要作用。目前关于岩溶古地貌的恢复多为定性方法,定量刻画古地貌的水平有待提高,而GIS在定量分析处理地貌方面独具优势。以高石梯—磨溪区块灯四段岩溶储层为例,在经典古地貌恢复方法的基础上,从GIS的地貌因子出发,提取了包括高程、坡度、地表切割深度、地表粗糙度、地形起伏度在内的地形因子以及包括水流长度、河流等级、流域分析在内的水文因子;再选取核心地形因子,并对地貌因子进行敏感性评价,结果显示高程、坡度和地形起伏度对地形的表征贡献较大。以地貌成因—形态分类原则为地貌分类方案,对敏感地形因子进行重分类操作后作叠加分析处理,地貌分区成图显示研究区由岩溶高地、岩溶缓坡、岩溶缓坡过渡带和岩溶洼地4类地貌单元组成。对岩溶古地貌进行分析评价发现,岩溶缓坡为油气良好集聚地,地貌划分结果与储层分布具有相关性。     

地形特征线提取方法的研究进展

地形与地貌是数字地形分析中重要的自然地理要素,数字高程模型中蕴含着丰富的地形地貌信息,从中提取地形特征线信息是当前地学研究的热点之一。目前,很多学者使用不同的方法来研究地形特征线的提取,但是仍然存在着许多不足之处。本文对这些方法进行了介绍,对各种方法的研究现状展开综述并分析了优点和不足,最后对特征线提取方法存在的主要问题进行总结和展望。     

自适应高程分级的城区DSM晕渲方法

在对传统的分层设色晕渲理论应用于城区DSM的可视化技术进行充分研究的基础上,提出了一种基于高程直方图的自适应高程分级方法。该方法通过高程直方图研究城区地形、地物的高程分布及变化特征,自适应建立高程带分级模型。实验表明,提出的晕渲图制作方法兼顾了地貌形态和地物特征的表达,成果色彩过渡自然,层次清晰,地形、地物区分明显,有较强的艺术性和实用价值。     

基于DEM的水土流失分析

数字高程模型（DEM）是地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据。数字地形模型从已知3维坐标的散乱点和已知高程的等高线出发,构筑地形表面,以数字的形式表示实际地形特征的空间分布,从而建立起相关区域内任一点的地形情况。利用数字高程模型进行宏观地形因子和微观地形因子的分析,直观地显示研究区域的地貌形态,为水土流失监测、分析、治理提供了重要的科学依据。     

基于高差显著性变化分析方法的地形起伏度研究

地形起伏度也称为地势起伏度,是区域地貌分析研究和地貌类型划分的重要参考指标。本文利用广东省第一次全国地理国情普查生产的DEM数据成果,以乐昌市为例,对广东省区域地貌形态进行研究分析。通过动态调整圆形分析模板窗口,利用高差显著性变化分析方法,求得乐昌市地形起伏度的最佳统计单元,统计单元面积为0.75km~2。在综合考虑乐昌市的最大地形起伏的情况下,采用统一的地貌分类标准将乐昌市的地形起伏度划分为5级,在此基础上,制作生成了乐昌市的地形起伏度分级图,并对乐昌市的地貌形态进行了简单划分。论文采用了大比例尺数字高程模型,对区域地貌形态的划分也更为细致,将为地形起伏度在地理国情普查统计分析中的应用提供参考。     

基于Global Mapper的地貌晕渲图设计与制作

地貌晕渲图是指利用数字高程模型（ DEM）来生成,可以很好地反映地形、地势的变化,具有较好立体感的地图。本文以地貌晕渲基本理论为出发点,利用Global Mapper软件实现对制图数据的地貌晕渲图自动生成。对制图区域内的地形地势特征,地貌晕渲图在计算机上实现的关键技术,整体性考虑对地貌晕渲图效果的影响,合理分析设置Global Mapper软件中的各类参数,并利用Photoshop软件对地貌晕渲图进行调整。     

数字高程模型DEM精度研究

用不同地貌类型地区的实验数据对数字高程模型(规则格网DEM)的格网间距与中误差(RMSE)、平均高程、剖面曲率的关系进行研究,采用比较分析的方法,得到格网间距与中误差的数学模型,可以用通式:Y=A BX CX2表示,并且把地形因子(平均高程、剖面曲率)作为自变量,进一步分析通式中3个系数与地形因子的关系,发现两个地形因子与系数函数关系比较相似,并得到Y=A BX CX2 DX3的数学模型。由验证结果表明,所得模型效果良好。     

数字高程模型格网间距对提取地形因子的影响研究

数字高程模型(DEM)作为地面高程信息的数字表示形式,在地学研究领域得到了广泛应用.本文通过对DEM基本原理及其现有表示形式进行分析,提出了数字等高线也是DEM表示形式的观点.随后通过选取4种不同地貌类型的规则格网DEM作为实验区,分析研究了DEM格网间距对坡度、坡面曲率、地表切割深度、地表粗糙度和沟谷密度等地形因子提取的影响,为人们根据地貌类型和应用需求合理选择DEM分辨率提供了参考.     

顾及地貌特征的矿区地表塌陷DEM的生成方法

地下煤炭资源开采导致矿区地表塌陷和矿区地形的变化,直接由开采沉陷下沉预计数据生成的DEM不能表现矿区地表塌陷后的地形状况。通过在开采沉陷下沉预计程序中增加高程修正计算功能,对矿区原始地貌高程进行下沉修正计算,生成矿区地表塌陷高程数据文件,由该数据文件可以生成顾及地貌特征的矿区地表塌陷DEM。该方法操作和实现简单,生成的DEM精度可靠,能够表现矿区地表塌陷后的地形状况,可以作为矿区地理信息系统的基础数据,对于指导开采沉陷的防治和治理具有重要意义。     

Generalization of DEM for terrain analysis using a compound method

This paper reports an investigation into the generalization of a grid-based digital elevation model (DEM) for the purpose of terrain analysis. The focus is on the method of restructuring the grid-based surface elevation data to form a triangulated irregular network (TIN) that is optimized to keep the important terrain features and slope morphology with the minimum number of sample points. The critical points of the terrain surface are extracted from the DEM based on their significance, measured not only by their local relief, but also by their importance in identifying inherent geomorphological and drainage features in the DEM. A compound method is proposed by integrating the traditional point-additive and feature-point methods to construct a drainage-constrained TIN. The outcome is then compared with those derived from other selected methods including filtering, point-additive or feature-point algorithms. The results show that the compound approach is capable of taking advantage of both point-additive and feature-point algorithms to maximally keep the terrain features and to maintain RMSE at an acceptable level, while reducing the elevation data points by over 99%. The analytical result also shows that the proposed method outperforms the compared methods with better control in retaining drainage features at the same level of RMSE.     

数字地形分析与地形三维可视化表达研究

数字地形分析是基于数字高程模型(DEM)进行地形分析的一种数字分析技术,是常规纸质地图分析、DEM应用范围的拓广和延伸。地形的可视化表达是地形地貌、景观建模、地形分析等领域的基本技术手段之一,通过和地形分析技术的有机结合,可使地形的表达更加逼真形象。本文简要论述了数字地形分析的基本内容和原理,总结归纳了地形三维可视化表达的相关模型。     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD. It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature. Generally speaking, there are two methods for building DEM. One is based upon the digital terrain model of discrete points, and is characterized by fast speed and low precision. The other is based upon triangular digital terrain model, and slow speed and high precision are the features of the method. Combining the advantages of the two methods, an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper. When interpolating elevation, this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the traingle. The method has the advantage of fast speed, high precision and less memory.     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD.It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature.Generally speaking,there are two methods for building DEM.One is based upon the digital terrain model of discrete points,and is characterized by fast speed and low precision.The other is based upon triangular digital terrain model,and slow speed and high precision are the features of the method.Combining the advantages of the two methods,an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper.When interpolating elevation,this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the triangle.The method has the advantage of fast speed,high precision and less memory.     

特征点与骨架线约束的DEM简化

针对基于特征的地形简化方法不能很好的同时顾及特征点和骨架线的问题,提出了一种特征点与骨架线约束下的数字高程模型简化方法,在选取重要的地形特征点构建简化不规则三角网的同时,利用地形骨架线对简化过程中不规则三角网的生长实施约束。从等高线生成、高程精度、地形形态描述指标和地形骨架线保持程度4个方面,与广受关注的特征点方法、新近提出的复合方法进行对比。实验结果表明,本文提出的方法在各个方面均较显著地优于前两种方法,能够在地形简化过程中更全面、更大程度的保留初始地形的形态。     

基于QTM的全球地形自适应可视化模型

实时逼真地可视化表达整个地球表面,是地学及空间信息等学科研究的重点问题之一。作者以球面四元三角网(QTM)为基础,构建了全球地形可视化模型,提出一套基于菱形块四叉树的DEM分块组织结构及相应的动态调用方法,并根据地形特征,建立DEM数据块的层次三角网自适应简化准则。最后应用GTOPO30全球地形数据进行相关实验与分析。     

利用重力异常数据构建重力梯度场的方法比较

为实现大范围、高精度基准重力梯度数据库的构建,考虑到重力梯度场对地形质量的敏感效应,一般利用恒密度数字高程模型来求取重力梯度值,从而忽略了地形密度变化以及水准面以下密度异常对重力梯度的影响。根据重力位理论中求解边值问题的数值应用方法,直接利用重力异常数据求取重力梯度场,弥补了密度变化和密度异常在重力梯度上的反映。根据模型算例和实测重力异常数据求取了剖面重力梯度值,结果表明,限于重力数据空间分辨率的影响,利用重力异常数据可恢复中长波段重力梯度场。该方法与地形数据求取重力梯度和卫星重力梯度测量等方法技术相结合,对重力梯度数据库的建设具有实际应用价值。     

The Effect of DEM Raster Resolution on First Order, Second Order and Compound Terrain Derivatives

It is well known that the grid cell size of a raster digital elevation model has significant effects on derived terrain variables such as slope, aspect, plan and profile curvature or the wetness index. In this paper the quality of DEMs derived from the interpolation of photogrammetrically derived elevation points in Alberta, Canada, is tested. DEMs with grid cell sizes ranging from 100 to 5 m were interpolated from 100 m regularly spaced elevation points and numerous surface‐specific point elevations using the ANUDEM interpolation method. In order to identify the grid resolution that matches the information content of the source data, three approaches were applied: density analysis of point elevations, an analysis of cumulative frequency distributions using the Kolmogorov‐Smirnov test and the root mean square slope measure. Results reveal that the optimum grid cell size is between 5 and 20 m, depending on terrain com‐plexity and terrain derivative. Terrain variables based on 100 m regularly sampled elevation points are compared to an independent high‐resolution DEM used as a benchmark. Subsequent correlation analysis reveals that only elevation and local slope have a strong positive relationship while all other terrain derivatives are not represented realistically when derived from a coarse DEM. Calculations of root mean square errors and relative root mean square errors further quantify the quality of terrain derivatives.     

基于GIS的彭州市崩塌滑坡地质灾害地形因素分析

基于ArcGIS平台,利用DEM数据资料,选择位于四川西北部的彭州市作为研究区域,提取了区内高程、地形起伏等地形因子;统计了5.12震后区内39个滑坡点,58个崩塌点,建立了地形地貌与崩塌滑坡地质灾害之间的关系:这类地区对应的地貌类型主要是海拔高程较高的山坡地带。实验证明,利用GIS技术,结合数字地面模型,进行崩塌、滑坡等地质灾害的地形因子相关性分析,结果可靠,对防灾减灾具有重要的借鉴意义。     

利用锥构建DEM生成算法的研究

在综合基于离散点数模和三角网数模生成DEM两种方法优点的基础上 ,提出了一种基于离散无序点的快速生成DEM的方法。该方法有内插速度快、精度高及占用内存小的优点。