大地水准面精化成果在航外控制测量的应用

本文通过在1∶1万航测外业基础测绘中应用已建区域精化似大地水准面模型测量像控点工作,从控制点使用数量、分布和达到的预期精度方面进行了试验。认为,一个大型的GPS网中使用3个点位可靠的B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得的控制点坐标和高程,完全能够满足1∶10000甚至更大比例尺地形测量精度要求。为确保GPS网点拟合高程的可靠性,可适当用GPS联测国家水准点以检查GPS网点的高程拟合外符合精度。原有的国家三角点成果,由于测量年代悠久、历史原因和受当时的技术设备条件限制,其可靠程度和精度已不能用来检测和衡量GPS网点的平面和高程外符合精度。使用B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得控制点坐标和高程,可以缩短工作周期,减少人员设备投入,降低成本消耗。     

SRTM DEM高程精度评价

为了全面认识SRTM DEM数据精度特征并完善SRTM DEM数据精度评定方法,该文以我国1∶5万比例尺DEM为参考数据,以具有多种地貌类型的陕西省为实验样区,利用高程中误差模型及空间插值方法对SRTMDEM进行高程精度分析。结果表明:陕西省的SRTM DEM高程中误差在3.5~60.7 m,呈现出较为显著的空间分异特征;并且高程中误差与实验样区平均坡度有较强的指数相关性,拟合的指数函数具有较高的模拟精度。     

三角平面拟合法在GPS高程测量中的应用

本文介绍了"三角平面拟合法"在GPS高程测量中的应用,该方法应用三角平面拟合法通过控制点的高程异常数据直接内插求得待测点的高程异常,从而求得待测点的海拔高程即正常高。较高精度地改正了GPS在测量海拔高程时的系统误差。     

坡度的尺度效应及其对径流模拟的影响研究

研究不同尺度的数字高程模型所带来的坡度差异对水文模型径流模拟的影响.从坡度的尺度效应出发,讨论了相同DEM条件下不同格网大小造成的坡度差异,通过模拟研究发现,随着格网的增大,流域平均坡度在整体上虽然呈减小的趋势,但在不同的格网范围,流域平均坡度的变化趋势并不一致,对平均坡度与不同阶段变化的DEM格网大小采用不同的曲线进行拟合后发现,在某个范围平均坡度的变化比较缓慢,进而可以得到研究区水文模型最佳的DEM格网大小.研究表明,合适的DEM尺度对于水文模型的研究和应用具有重要作用.     

基于DEM的对称13点局部窗口坡度算法分析

局部曲面拟合法是基于DEM的计算坡度的常用方法之一,采用不同的拟合曲面和局部移动窗口将得到不同精度的计算模型,探索不同的局部窗口类型可以丰富局部曲面拟合法在数字地形分析中的应用。本文考虑不同距离临近点的高程信息,基于3×3局部窗口提出了一种由两种不同倍率、与主轴(x轴、y轴)呈45°夹角的格网点构成的新窗口——对称13点局部窗口,推导了三阶曲面拟合该窗口的坡度计算公式,并利用典型数学曲面对该模型的计算精度进行了分析。研究分析认为,相对于现有的坡度计算模型,三阶曲面拟合对称13点窗口模型能显著地提高坡度计算精度,但对误差的平滑能力较差,适用于高精度DEM。本文的研究扩展了曲面拟合法在数字地形分析中的应用。     

地质统计学Kriging法在GPS高程拟合中的应用探讨

本文以某工业园区项目的 GPS水准测量数据,利用地质统计学中的Ordinary Kriging方法,进行了GPS高程异常拟合的不同方案试验研究,结果发现普通克立格方法合理拟合方案下的估计精度可满足测量规范要求,推荐应用于GPS高程异常拟合工程。     

基于Kriging的地形高程插值

将地形高程作为区域化变量,根据普通Kriging法由散乱的高程点进行地形高程插值,并采用Matlab软件开发专门的程序,实现研究区高程插值计算与结果可视化分析。以广州市南沙区10 km2范围内的200个高程点数据为例,分别运用球面模型、指数模型和高斯理论变差函数模型进行10 m×10 m格网插值,借助Matlab可视化分析插值结果及其精度,表明采用指数模型效果最好。     

基于GIS的北川县地震次生滑坡灾害空间预测

自然灾害的预测预报被认为是主动减灾防灾研究中较为经济有效的方式,其中,滑坡空间预测是滑坡灾害研究的基础工作。以汶川地震重灾区北川县为研究区,选取坡度、高程、岩石类型、地震烈度、水系、道路等6个重要滑坡影响因素作为评价因子,全面分析了地震滑坡分布与各影响因子之间的统计相关性,分别采用多元回归模型与神经网络模型计算滑坡灾害敏感性指数,并进行分级和制图。结果表明,极高和高敏感区主要分布在曲山、陈家坝等乡镇,主要沿着龙门山断裂带周边地区的河流和道路呈带状分布。其中,回归模型的预测精度为73.7%,神经网络模型的预测精度为81.28%,在本区域内,神经网络模型在滑坡灾害空间预测方面更具优势。     

基于DEM的土壤理化性质空间统计与三维表达——以湖南醴陵市为例

以土壤图、地貌分区图、地形图、土壤普查及野外实际调查资料为数据源,利用GIS软件建立DEM并进行高程分带和空间叠置分析等,研究湖南醴陵市土壤空间分布及其理化性质与地形因子的相互关系。结果表明:土壤空间分布具有强烈的区域差异性,不同地貌分区和高程区域土壤组合不同,同一土壤类型在各地貌分区和高程区域的分布面积也不同;土壤理化性质与海拔高程具有显著相关性,随海拔高程增加,土壤有机质和全氮含量减少,阳离子代换量降低,土壤pH值升高、酸性减弱。据此构建研究区土壤空间分布三维可视化模型,直观再现土壤空间分布与所处地理环境的关系。     

利用IKONOS立体像对提取南极菲尔德斯半岛地区DEM及其精度分析

本文讨论了IKONOS立体像对提取南极菲尔德斯半岛地区的DEM及其精度情况。由于IKONOS不提供基于共线模型所需的卫星星历参数,而提供基于有理函数(RPC)的近似模型,因此点位精度和高程精度主要由RPC模型精度来决定。直接使用RPC模型对参考级(Reference)产品进行DEM提取,其点位精度和高程精度为25m(CE90)、22m(LE90),这种精度不能满足高精度制图的要求。为了提高精度,利用中国第23次南极考察队(2006/2007)采集的控制点对RPC模型进行修正。通过对比分析表明DEM精度明显提高,影像和DEM分别能满足1∶5000比例尺遥感平面图制图要求和1∶10000比例尺地形图制图要求。     

利用多时相Landsat影像生成白洋淀湖底DEM的研究

该文使用多时相Landsat影像,以白洋淀地区为例,阐述基于中等分辨率的可见光—近红外遥感影像生成具有较高精度数字高程模型的非常规方法。对覆盖同一研究区的不同时相影像分别进行淹没区与非淹没区的分类,提取不同水位高度时的水域边界,并以此为相应水位高度的等高线,对获得的等高线进行插值生成数字高程模型(DEM)。这种由一系列遥感影像提取的水域图生成数字高程模型的方法适用于人为干预较少、地形相对简单的湿地或季节性湖泊,可以弥补该类地区数字高程信息不足或精度不够的缺陷。     

星斗山自然保护区红椿群落物种多度分布（英文）

物种多度是群落结构数量化研究的主要途径之一,是理解群落性质的重要基础。以星斗山自然保护区红椿(Toona ciliata)天然群落的乔灌草层的物种多度分布格局为研究对象,分别运用断棍模型BSM、生态位重叠模型ONM和生态位优先模型NPM,对数级数模型LSD、对数正态模型LND和Weibull模型WDM等模型,对不同层次物种多度分布进行了拟合研究。采用赤池信息准则(AIC)、卡方(χ~2)、Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验,综合选择最优模型,结果表明:(1)3种生态位模型拟合广度和优度排序为NPM BSM ONM。3种统计学模型中,WDM可以解释红椿乔灌草层多度拟合,拟合效果最优,其次为LND,LSD拒绝灌草层,拟合效果较差;总体而言,统计学模型拟合优于生态位模型。(2)不同红椿为群落乔木层优势种;物种丰富度和多样性远高于草本层,而灌木层略高于乔木层;群落的均匀度大小排序为:草本灌木乔木。不同生态学或统计学模型可以同时拟合不同的物种多度但拟合优度不同。因此,研究不同红椿群落物种多度分布时,尽量注重模型的生态学意义,以选择具有最佳生态解释的拟合模型。     

丘陵地貌区高程内插适宜方法选择——以长春净月潭为例

对不同的地貌区进行空间内插时选择的适宜方法不同,以典型丘陵地貌区长春市净月潭地区的高程为研究对象,用ArcGIS 9.2分别作反距离权重法、最近邻点法、趋势面分析和克里金法做高程内插。应用交叉检验方法对其内插的精度作出分析,检验其科学性和可靠性,得出反距离权重法、最近邻点法、趋势面法、样条函数法和克里金法高程内插的不同精度,并对各种方法的适用性进行讨论。结果表明最近邻点法精度最高,以下依次为普通克里金插值法、样条函数、反距离权重法、趋势面法。为类似于净月潭地区的丘陵地貌区高程内插提供选择参考。     

DEM采样间隔对地形描述精度的影响研究

数字高程模型(DEM)的精度包括采样点数据精度和地形描述精度两方面,前人对DEM精度的研究多集中在DEM采样点精度,而忽视了地形描述精度。该文提出基于窗口曲面拟合计算拟合曲面系列参数与"实际地形"曲面参数的标准差来衡量地形描述精度的方法,研究发现DEM地形描述精度随采样间隔的增大呈降低趋势;并利用坡度频率曲线和坡度累计频率曲线研究对DEM精度敏感的坡度因子与DEM采样间隔的关系,认为随DEM采样间隔增大,坡度衰减(变缓)的速率加快。     

基于GIS的侵蚀冲沟与地貌因子的关系

冲沟是多种外力作用的结果,展示为多种地貌现象。选择胶东半岛北岩子口小流域作为研究对象,以正射影像（DOM）和数字高程模型（DEM）为数据源,选择土地利用、地形湿度指数、坡度坡长因子、水流动力指数、坡向、平面曲率和地表粗糙度等7个地貌因子,计算小流域土壤侵蚀敏感性,研究侵蚀冲沟与地貌因子的关系。结果表明:冲沟多发生在坡度坡长较大、水流动力强、地表湿度较低的林草地区域,多分布在阳坡的凹面;冲沟大多分布在土壤侵蚀中等敏感性及以上的区域,约占总冲沟的96.4%;在土壤侵蚀中等敏感性及以上区域,实验权重值对验证区冲沟分布的响应精度为87.9%,与实际值93.3%相差较小,精度较高。研究结果可为区域内冲沟侵蚀的评价提供一定科学依据。     

利用分形理论解决不同土粒分级标准间土壤质地资料的转换问题

基于分形理论,选取黄土高原南部厢寺川林场地区20个典型样点,每个样点取3个剖面,共60个土样的实测土壤颗粒粒径分布数据,分别应用分形模型、对数正态模型、逻辑生长模型、WEIBULL模型预测土壤颗粒累积百分含量,提出一种预测土壤颗粒粒径分布的分形模型。结果表明,在0.002～0.1mm粒级范围内,分形模型对已知土壤资料的粒级个数和预测粒级的大小等因素并不敏感,具有较高的预测精度和稳定性;与对数正态模型、逻辑生长模型和WEIBULL模型相比,分形模型的总体预测误差最小且未出现大误差数据,可以有效对不同土粒分级标准间土壤质地资料进行转换。     

等高线内插DEM算法的质量评价

以北方农牧交错带典型丘陵、山地及丘间盆地混合地带为研究区,利用国家测绘局提供的1∶5万地形图,比较ANUDEM方法与生成DEM常用的内插算法TIN、NNI、Kriging和IDW之间的精度。DEM质量评价采用数值精度指标验证,并辅以地形属性可视化分析、等高线分析和不同算法插值结果差异分析等,结果表明不同算法内插高程误差较大的区域主要分布在地形结构线附近;且ANUDEM方法生成的DEM精度较高,在其上提取的等高线与原始等高线吻合度高,能较好地反映研究区的真实地形。     

ICESat/GLA 14最新数据与V33数据的对比

ICESat/GLA14是具有较高精度的海拔高程点,以吕梁山为研究区,对该区域内ICESat/GLA14 v33和ICESat/GLA14 v34数据进行了高程差统计,并对其随地形因子、NDVI和土地利用类型的不同分类所发生的变化进行了统计分析。结果表明:高程值2 000 m时,高程差绝对误差均值相对稳定,当高程值在2 000~3 500 m时,绝对误差均值在逐渐增大,随着坡度的不断增加,高程差均值由0.004 m逐渐上升到0.009 m,在平坦区域高程差均值为0.002 m,在其他区域为0.007 m,高程差在植被覆盖区均值和标准差相对较高,即高程差随着高程增加、坡度的上升逐渐增大,且该数据在平坦区域精度明显较高,同时受植被覆盖影响较大。     

黄土丘陵小流域土壤水分空间预测的统计模型

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较。研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差。在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型。6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型     

黄土丘陵小流域土壤水分

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较.研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差.在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型.6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型.