山区等高线内插生成DEM的精度评价

文章以中国北方山区为试验研究区,对其大比例尺地形图进行了等高线矢量化,利用典型的3种内插算法分别建立DEM.然后采用数值精度指标结合显著性检验进行精度定量分析,并辅以视觉特征上能够体现插值质量的方法（地形属性可视化分析和等高线分析）对生成的DEM进行质量评价.结果表明,TIN方法生成的DEM精度最高,且晕渲图能够较好地反映山区的真实地形,由其回放的等高线与原始等高线吻合度高;相对高差越大,TIN插值较IDW插值的优越性越明显.     

青藏高原DEM的生成与应用

数字高程模型（DEM）不仅可以实现三维地形可视化，而且还能由其进一步获得与高程有关的地形要素。针对青藏高原DEM生成和应用过程中碰到的数据量大、区域广阔、应用难度大等问题，本文给出了相应的解决方案，提出一套DEM制作和应用流程：以1：25万地形图矢量等高线数据内插方式生成青藏高原DEM数据，在此基础上，运用Mask处理后相交分析思想与多级金字塔、DEM水淹分析、高程分带等处理技术实现了青藏高原三维地形可视化、三维遥感影像制作、及其它生态地质环境因素的变化分析。基于此方法生成的青藏高原DEM数据，不仅精度高，三维地形可视化效果好，而且解决了海量DEM数据与其它资料综合分析的问题。     

基于栅格叠合的沉积物底质图生成方法

文章提出了一种基于GIS空间插值和栅格图叠合技术,分析生成沉积物底质图的方法,并以曹妃甸海区为例,以170个海底表层沉积物样的粒度分析结果为依据,应用本文设计的方法生成这一海区的底质分布图,并用预留的20个采样点进行了精度分析和检验,在此基础上比较了不同的空间插值方法对生成的底质图结果的影响.结果显示出这一方法成图速度快、自动化程度高,但也存在对原始数据精度要求高、插值方法带来误差等问题.在借鉴传统底质图生成方法的基础上,运用三维TIN模型对成图结果进行改进,最终形成一种结合地貌要素的栅格叠合的沉积物底质图生成方法.     

工程土方量计算比较分析

土方计算的基本方法有断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型(DEM)法。在实际生产应用中，不同的方法计算的同一场地土方量数量相差较大，所以不同方法土方计算精度不同，适用范围也不一样。本文基于对工程土方量计算中的断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型(DEM)法的基本原理、方法和优缺点比较分析。从理论上讨论它们的适用范围、条件及精度分析。结果表明，DEM法适用于所有场地，且精度较高，方格网法只适用于平坦场地；断面法适用于特别复杂的狭长带状地形场地。     

航道水下数字高程模型的构建方法

以东莞市某航道水下数字地形构建为例,应用GPS—RTK技术并配合测深仪,荻取水下地形测量原始数据。通过VC＋ObjectARXCAD二次开发,在构建格网DEM精度和运行效率方面,利用几种内插方法实现了数字航道水下地形模型的构建,得出在水下地形起伏不大的情况下．TIN线性内插在构建航道格网DEM中是一种高效率、高精度的方法。     

基于遥感专题解译的白洋淀湿地底部DEM构建

基于多时相Landsat遥感影像,利用适合白洋淀湿地信息提取的综合提取方法提取湿地范围。将湿地范围视为水体淹没区,淹没区的边界线视为对应地表水位高程的等高线,并根据遥感影像、高程控制点等对淀区内受人为影响的局部区域进行校正,插值生成白洋淀湿地底部的数字高程模型(DEM)。选用遥感影像和地面高程控制点对构建的数字高程模型进行验证,遥感影像验证精度在80%以上,地面控制点验证误差在±0.5 m以内的点达到80%。这种由一系列遥感影像提取等高线生成数字高程模型的方法可以弥补白洋淀湿地内数字高程信息不足的缺陷,对于提高白洋淀湿地的水均衡计算和构建湖泊与地下水耦合模型的精度有着重要意义。     

区域积温插值的GIS方法

阐述了积温期分解对区域积温插值GIS方法的改进.运用该方法对台站各旬日均温纪录进行分解,得到>0℃期间的积温期长度与对应的气温下降累计值,发现它们之间呈现很好的线性关系,而积温值与积温期之间用指数回归拟合曲线代表更切合.在气温垂直递减率的基础上,用上述直线关系为参数,构建基于GIS(ARC/INFO地理信息系统)GRID模块的插值方法,依据高分辨率的DEM与台站海拔高度TIN之间的高度差进行高度订正以生成多山区域的积温数据库.与改进前的GIS插值相比,该方法可使甘肃省区域内积温插值的相对精度提高近3倍.这种方法可以在甘肃省退耕还林还草等生态建设信息化管理中得到应用.     

基于GIS的福建省地形分析

数字高程模型（DEM）是DTM的一种特例,是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。DEM是地理信息系统进行地形分析的基础数据。采用1：10万数字等高线数据建构30m空间分辨率格网DEM,并基于DEM进行分级,提取坡度、地形起伏度及坡度聚类,坡谱等地形分析;比较准确地表达了福建的总体地形特征,为地理分析及环境评价等提供了基础的数据。     

基于DEM条件下对中区地改精度的计算方法

针对中区地改精度计算与评价的问题,笔者采用了旋转DEM数据和测量数据的方法,计算中区地形改正精度,对旋转数据方法的可行性及旋转的精度进行了阐述,并用高精度的1∶1万DEM数据对1∶5万DEM数据进行了精度评价。通过对比分析,认为旋转方法是切实可行的,地改精度能够满足1∶5万重力勘探的要求。     

基于DEM的青海贵德地区地形起伏度的研究

基于贵德地区1：5万地形图等高线数据内插生成的DEM数据,在ArcMap软件空间分析支持及Spss软件拟合曲线统计下,得到该地区地形起伏度提取的最佳窗口为400m×400m;基于400×400m2的分析窗口,提取贵德地区的地形起伏度,完成地形起伏度的专题图,统计分析高程与起伏度之间的相互关系,其结果与实际情况基本吻合。     

处理DEM中闭合洼地和平坦区域的一种新方法

数字高程模型(DEM)中的闭合洼地和平坦区域影响着流域排水网络的自动提取.目前已提出很多方法来处理这两种地形,但均针对已经形成的DEM单元网格进行处理,结果往往生成伪河道及平行河道.在回顾分析了这些方法存在的问题后,提出了一种新的处理方法,该法认为DEM中的闭合洼地和平坦区域是由于低质量的资料输入、生成DEM时的内插误差等引起的.通过增加输入地形高程信息,避免了DEM中平坦区域和闭合洼地的生成,从而使由DEM生成的河网与实际河网能够精确拟合.实例分析表明,该方法效果明显.     

分布式流域水文模型的DEM数据处理

分布式流域水文模型从DEM数据中提取河流,由于地图数据的比例尺、DEM网格的分辨率等原因,生成的河流可能与真实的河流不重合,流域内的径流可能汇集不到出口断面,必须对DEM数据进行处理。目前GIS软件中常用的处理方式是将河流经过的网格高程普遍降低,这种方法还不够理想。理想的DEM数据处理方法应满足以下原则:修改后生成的河流与真实的河流重合,流域内的径流能够汇入河道到达流域出口断面;DEM数据中网格的高程来自实测地图,最能代表网格的高程,只是由于对网格高程的插值滤掉了一些地形细节,因此高程修改的网格数目应达到最小。基于这个原则,提出DEM数据修改方法,平滑掉河流经过的凸起网格并且填充流域内的洼地,修改最少的网格高程,使由DEM数据生成的河流能够与真实的河流重合,达到模拟真实的径流流动路径的目的。     

基于ICESat数据的南极冰盖DEM插值方法比较及精度分析

南极数字高程模型(DEM)是从事南极地学和环境变化研究的基础. 内插是建立数字高程模型的重要技术点, 插值方法有多种, 根据不同的适用情况, 不同的插值方法各有优劣. 利用克里格、 距离反权、 三角网剖分、 最小曲率以及移动平均5种插值方法分别建立南极冰盖小范围区域的DEM, 通过抽取部分观测数据作为验证值对各插值方法进行了比较. 结果表明: 克里格插值方法的可靠性最好, 稳定性最高. 然后, 利用克里格插值方法, 基于ICESat测高卫星的GLA12数据建立了南极冰盖的DEM. 由于南极大陆实测数据有限, 缺乏对DEM的检核. 为了分析所建DEM的可靠性, 利用中国南极内陆冰盖考察所采集的GPS实测数据, 对所建立的DEM进行了验证分析. 结果显示, DEM在坡度较缓的南极内陆冰盖区域精度较高, 符合度在3 m以内; 距离卫星轨道越近的区域精度越高, 可达到1 m 以内. 在坡度较大, 高程变化较为显著的区域如沿海地区, 精度较低, 差距最大的点超过40 m.     

基于ArcGIS和DEM在水文流域模拟中的应用

利用ArcGIS软件中的水文分析工具,在DEM表面之上再现水流的流动过程,最终完成水文分析过程。列举实例对ArcGIS与DEM数据进行提取河网、河网分级、生成流域边界等水文分析工作,对形成的水文模型与真实地形进行比较和分析误差。实验结果表明模拟出的河网与水利部门提供的地形资料基本相符,后续研究可利用更高质量的DEM影像进行提取。     

不同源DEM数据在高山区重力中区地形改正中的适用性

以青海省夏日哈木矿区作为高山试验区,利用航摄高精度1∶2 000 DEM数据对1∶5万DEM数据、Aster DEM数据和Pleiades DEM数据进行垂直精度比较分析,并对这3种数据在高山区复杂地形条件下重力中区地形改正中的适用性进行研究。结果表明在高山区这种复杂地形条件下,3种DEM数据的精度从高到低依次为Pleiades DEM、1∶5万DEM和Aster DEM; Pleiades DEM数据在1∶5万或更小比例尺重力中区地形改正中具有较好的适用性,1∶5万DEM数据在1∶20万或更小比例尺重力中区地形改正中具有较好的适用性,而Aster DEM不能满足1∶20万或更大比例尺重力中区地形改正的精度要求。     

Google Earth高程数据精度分析及在地震勘探中的应用

地震勘探勘查区往往位于偏远地区,已知地形资料较少。Google Earth(简称GE)采用的数字高程模型数据为SRTM,精度较高。笔者在批量提取GE高程数据的基础上,分别对山区和平原地区的GE高程数据的精度进行了分析。结果表明,无论是在山区还是平原地区,GE高程数据均与地表实际高程基本一致;在平原地区的精度高于山区;GE高程数据可以满足等高线生成和观测系统参数分析的需要。     

基于地图代数的数字地表流线模拟研究

降雨在地表上随地形流动自然形成沟谷线、汇流区、分水岭等流域形态,研究地表流水线的数字模拟对数字流域水文分析具有重要意义.提出数字地表流线模型的概念,只考虑地形因素,利用等高线图建立一个能获得区域内每滴雨水沿地表流动的轨迹模型.并运用地图代数的距离变换对等高线及所在空间进行全方位的距离度量,研究了数字地表流线模型的建立方法.实验表明,该模型利用距离变换信息而不是高程计算流向,可避免DEM高程误差对流向、流线的影响,且不需要在DEM上进行复杂的洼地、平地的识别与处理.该模型对原始数据要求不高,能有效应用于沟谷线的自动提取、汇流区自动分割和分水线网络的自动提取.     

Reference 3D、ASTER DEM在公路勘察设计中的应用探讨

Reference 3D是法国Spot立体卫星影像生成的DEM、ASTER DEM是高分辨率卫星成像设备—ASTER获取的立体影像生成的DEM,它们全球覆盖范围广、数据获取快、质量稳定。针对我国缺乏1:10000或1:5000基础地形资料的地区、难以获取资料的海外交通建设地区,本文探讨基于这两种DEM进行公路勘察设计。工程实践表明:Reference 3D相比ASTERDEM有着更高的精度,质量更加稳定可靠,可以满足公路勘察设计中规划、工可等阶段的需要,从而提高工作效率,缩短外业周期,降低成本。     

抛物线法在容积计算及面积插值中的应用

水利工程中现行的容积计算公式和相应的面积插值公式采用两点进行计算，存在一些不足。根据水利工程内的实际地形虽然复杂多样，但一般的地形变化过程多为缓变过程，高程面积关系线的形状可以大致反映地形的变化情况，提出利用图解法或拉格朗日四点插值公式查、算两等高线间高程中点的面积值，再根据两相邻等高线及其高程中点的面积值，采用抛物线法计算容积和面积插值，克服了现行计算公式的一些缺陷。     

低空无人机倾斜摄影测量测图精度实证

为了研究倾斜摄影测量对测图精度的提高作用,以A、B两个测区为例,分别以双片和多片前方交会、竖直和倾斜影像为对比条件,建立立体模型与实景三维模型,并通过对模型和数字线划图中检查点的误差统计,对平面精度和高程精度进行对比分析。相比于基于双片前方交会生成的立体模型,基于多片前方交会生成的实景三维模型精度更高;在地形为高山地的A测区,平面和高程中误差均由分米级提高至厘米级,结合《数字航空摄影测量空中三角测量规范》可以达到1：500比例尺的成图标准。相比于竖直摄影测量,倾斜摄影测量的交会光线更多,因而其模型精度也更高;在地形为山地的B测区,高程精度可与平面精度相当,中误差均在5 cm以内,解决了航空摄影测量因影像采集方式而高程精度较差的难题,基于倾斜实景三维模型进行三维测图,数字线划图中等高线中误差满足《1：500 1：1 000 1：2 000地形图航空摄影测量内业规范》中对1：500比例尺的精度要求。