等高线生成规则格网DEM适宜分辨率的选取方法研究

等高线数据是生产规则格网DEM的常见数据,生产过程中DEM适宜分辨率的选取直接决定DEM的地形表达精度,影响下一步数字地形分析的结果。本文以辽宁某丘陵样区1∶50 000地形图中等高线为基础数据,首先,基于整体地形特征及等高距对适宜分辨率做出大致判断,通过初步分析确定6种备选分辨率;然后,基于不同分辨率坡度均方根误差(Slope RMSE)在格网大小逐渐减小的过程中趋于稳定的特性确定适宜分辨率;最后,利用重构等高线与原始等高线的对比结果验证适宜分辨率选择的准确性。经过实验得到样区数据适宜分辨率为20 m。     

基于主成分变换模型的DEM格网聚合及其误差分析

利用主成分分析揭示变量之间关系的特性,进而提出一种既能保证较高精度又能较好地保持地形形态特征的DEM格网聚合方法。首先根据主成分变换模型推导DEM格网聚合数学公式,构建主成分聚合模型;然后以30m分辨率DEM转换为90m分辨率DEM为例,根据格网点属性间的权重关系聚合重构DEM。在此基础上,以均值聚合和双线性重采样聚合方法为比较对象,从聚合前后的检查点高程偏差的统计描述、空间分布与自相关性、地形形态保持程度方面分析3种聚合策略下重构DEM的误差特性。最后运用描述统计、半变异分析和等高线套合方法,定量评价主成分聚合重构DEM的质量效果。试验分析结果表明,同均值聚合和重采样聚合相比较,该方法重构的DEM既能保持较高精度,又能很好地保持地形形态特征。     

基于等高线隔断线确定DEM适宜分辨率的方法研究

分辨率是等高线数据插值生成格网DEM数据过程中需要考虑的一个重要参数,适宜的分辨率既能将等高线高程信息尽可能保留,又不会因插值造成数据冗余及误差。基于对格网DEM生成方式的理解,提出了等高线隔断线的相关概念,分析了基于地形图矢量化的等高线数据插值生成格网DEM数据,由不同长度等高线隔断线频率统计来确定格网适宜分辨率参考值的方法。同时,不同长度等高线隔断线的长度与其频率相乘得到标准长度,以及等高线隔断线中心点生成的密度分析图,均可在频率特征决定适宜分辨率参考值时起到一定的参考作用。通过样区实验验证,实现简便,可度量性强,与其他相关研究具有一致性,对确定适宜格网分辨率参考值具有一定的借鉴意义。     

利用等高线生成DEM方法的研究

数字高程模型(DEM)是地理信息系统的一种基础数据。高质量数字高程模型的建立是DEM应用的重要前提。等高线地图作为生成DEM的重要而廉价的数据来源,具有十分重要的研究价值。介绍数字高程模型的概念、表示方法和主要表示模型等理论基础。论述了从等高线建立规则格网(Grid)和不规则三角网(TIN)的常用方法,对这些方法作了比较分析。就如何从等高线建立高质量DEM为目的,具体论述了从等高线的预处理、等高线的赋值、等高线的简化直到最后生成DEM整个过程的实现方法。     

基于多分辨率半边的全球多尺度地形无缝建模

正随着空间数据采集技术的飞速发展和全球经济一体化的不断深入,许多应用领域越来越频繁地使用大范围(甚至全球)高分辨率地形数据进行分析决策。但是,受当前的计算机硬件限制,为了提高显示效率并实现DEM数据的无缝绘制和渲染,需要在保证地形精度的前提下进行DEM格网简化,即构建多分辨率DEM表达模型。以传统四叉树结构或二叉树结构作为多分辨率格网的剖分结构,不可避免在相邻不同分辨率DEM格网之间产生     

规则格网DEM质量检查与评价系统设计与实现

对DEM数据检查、质量评价的技术和方法,进行系统的研究和探讨,并就如何实现DEM的可视化检查及规则格网DEM进行粗差探测。利用Visual C#结合Arc Engine9.3开发出一套DEM质量检查与精度评定实验系统。实现了DEM高程精度评定、接边精度检查、等高线套合差检查、格网点粗差检查,以及分层设色、晕渲图等可视化辅助检查功能。根据江西省范围内部分1:10000及1:50000两种比例尺标准分幅格网DEM数据,对实验系统的功能及运行进行了测试。     

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.     

利用多分辨率半边进行全球多分辨率DEM无缝表达

应用传统四叉树结构进行全球多分辨率数字高程模型（digital elevation model,DEM）表达时,不同层次相邻格网间会产生裂缝问题,尽管目前有许多裂缝消除的方法,但大都是属于"后期处理",且存在诸多限制。为此,引入多分辨率组合映射理论,提出了一种基于多分辨率半边结构的全球多分辨率DEM无缝表达方法。首先给出了基于多分辨率组合映射的多种全球离散格网统一表达方法和裂缝消除原理,并以球面菱形格网为例,提出多分辨率半边编码方法和坐标转换方法;然后,设计并实现了一种全球多分辨率DEM无缝表达算法;最后,应用C++语言和DirectX工具,开发了相应的可视化实验系统。实验结果表明,利用多分辨率半边结构,通过边界结点细分方法的特殊处理,球面菱形格网的四分体内部、边界和极点处均不会产生裂缝。与传统方法相比,该方法从前期的格网剖分结构上解决了多分辨率DEM格网的裂缝问题。     

用回放等高线评估DEM精度的研究

DEM回放等高线并与原始等高线进行对比分析是一种客观准确、形象直观的DEM精度评估方法。在分析已有DEM精度评估指标的基础上,提出用回放等高线水平偏移度和重要地性线回放偏移误差两个指标来评估DEM精度。基于1:5万DEM数据,详细描述了基于回放等高线的DEM精度评估方法的实现过程和步骤,包括原始等高线与回放等高线的几何匹配和各精度评估指标的计算。这一成果为DEM精度评估提供了借鉴方法,对于进一步完善DEM精度评估体系具有重要的理论指导意义和实际应用价值。     

用回放等高线评估DEM精度的研究

DEM回放等高线并与原始等高线进行对比分析是一种客观准确、形象直观的DEM精度评估方法.在分析已有DEM精度评估指标的基础上,提出用回放等高线水平偏移度和重要地性线回放偏移误差两个指标来评估DEM精度.基于1:5万DEM数据,详细描述了基于回放等高线的DEM精度评估方法的实现过程和步骤.包括原始等高线与回放等高线的几何匹配和各精度评估指标的计算.这一成果为DEM精度评估提供了借鉴方法,对于进一步完善DEM精度评估体系具有重要的理论指导意义和实际应用价值.     

一种由等高线构建DEM的新方法

基于HASM,提出了一种由等高线建立DEM的新方法HASM-OC。HASM—OC方法保证地形曲面的整体光滑性,保证DEM最大程度上忠实于原始等高线数据。实际等高线案例结果表明,HASM—OC方法与基于薄板样条原理的Hutchinson方法的DEM模拟结果及其回放的等高线差相比,前者比后者保留更多的地形特征信息,前者的回放等高线比后者回放等高线更忠实于原始数据。     

Contour line simplification method based on the two‐level Bellman–Ford algorithm

The contour line is one of the basic elements of a topographic map. Existing contour line simplification methods are generally applied to maps without topological errors. However, contour lines acquired from a digital elevation model (DEM) may contain topological errors before simplification. Targeted at contour lines with topological errors, a progressive simplification method based on the two‐level Bellman–Ford algorithm is proposed in this study. Simplified contour lines and elevation error bands were extracted from the DEM. The contour lines of the elevation error bands were initially simplified with the Bellman–Ford (BF) algorithm. The contour lines were then segmented using the vertices of the initial simplification result and connected curves with the same bending direction were merged into a new curve. Subsequently, various directed graphs of the merged curves were constructed and a second simplification was made using the BF algorithm. Finally, the simplification result was selected based on the similarity between several simplification results and adjacent contour lines. The experimental results indicate that the main shapes of the contour groups can be maintained with this method and original topological errors are resolved.     

基于空间插值彩色扫描地形图等高线的自动矢量化

本文主要描述了一种基于彩色扫描地形图等高线的自动提取以及自动矢量化的方法,提出了通过空间插值解决等高线不连通问题的新方法。首先利用图像分割方法分色提取出栅格等高线,自动矢量化等高线(CLs1),然后对这些不连续的等高线赋值,结合其他地形要素(高程点、山脊线、山谷线等)创建DEM,从DEM中提取等高线(CLs2),最后利用提取出的等高线(CLs2)修正从地形图中自动矢量化得到的等高线(CLs1),得到连通的矢量化等高线。通过实验证明此方法是有效的,提高了等高线自动化程度。     

基于排序预处理的等高线提取算法

从规则高程格网中自动提取等高线是地理信息系统以及计算机制图的基本功能。针对当前高程格网数据的海量性,在以往工作的基础上提出了基于常规顺序索引和桶式索引的等高线提取算法。在具体实现中与以往工作提出的基于区间树的算法进行了详细的效率比较,认为桶式索引在预处理效率、查询效率和占用空间等各方面具有较大优势。最后给出了进一步工作的内容。     

不规则三角网（TIN）VB 6.0编程实现

系统阐述了基于等高线数据建立高质量DEM的理论和方法,分析比较了国内外建立DEM的方法。采用VB 6.0环境下实现了等高线数据构建不规则三角网（TIN）。在DEM的研究中,DEM精度关系到DEM的生产者与使用者,人们总是希望DEM能够完全准确、客观地反映地球表面的起伏变化。     

利用晕渲图进行数字高程模型位置精度检查方法的探讨

本文介绍了DEM位置精度检测的方法,针对DEM内插生成等高线与采集等高线进行套合检查的情况,论述了晕渲图与内插等高线的基本一致,说明了晕渲图的制作与等高线套合检查的关键技术指标,详细分析了套合检查过程中遇到的具体情况,对于DEM精度控制有很好地指导作用。     

在AutoCAD环境下建立DEM及其在工程中的应用

在施工测量中,利用常规方法绘制施工区小范围的原始和竣工地形图并进行工程计量工作,不仅效率低,且精度不高,不能满足要求。文中首先讨论怎样在AutoCAD环境下用VLISP语言建立小范围的DEM数字高程模型及自动生成等高线,实现了通过AutoCAD平台编辑DEM和等高线以及进行三维显示;最后讨论DEM在工程中的应用。     

数字化等高线质量的软件自动检查方法

通过对国家基础地理信息系统1：5万DEM建库中数据质量控制的方法研究及实践，提出了在数字化地形图生产DEM过程中，解决等高线数据质量控制的两种技术方法，并介绍了其在1：5万DEM数据库质量控制中的应用。     

DEM在丘陵地区土地整理项目中的应用研究

本文选取巴中市巴州区某镇土地整理项目作为研究对象,首先利用一个典型区域的数字化等高线插值生成规则格网DEM,然后利用DEM进行土地平整土方量的计算、道路和渠系的纵断面提取以及由DEM自动提取水系等。由DEM进行以上信息的提取时,主要利用MapGIS软件的DTM分析模块和ArcGIS水文分析工具。本文将DEM与土地整理项目有机结合,在计算精度和计算效率上比以前的方法均有所提高,但由于受原始地形图精度和软件的影响,DEM的精度尚需提高,计算方法尚需进一步的改进。