遥感影像三维地形建模技术探讨——以昆明市为例

以昆明市为例，利用1：50000纸质地形图在ArcGIS中完成等高线矢量化，并在ERDAS中建立高精度的DEM数据。再采用ETM＋影像制作的昆明市正射影像作为三维表面的纹理信息，应用ERDAS IMAGINE8．7的VirtualGIS模块，在相同的投影坐标系统下，将数字高程模型（DEM）数据与遥感正射影像进行叠加实现了昆明市的三维地形可视化。     

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。     

3DGIS中复合地形纹理生成与应用

3DGIS仅用数字高程模型(DEM)表现地形远达不到三维可视化的要求.在传统3IDGIS中,通常采用数字正射影像(DOM)作为DEM的纹理表达地面景观,但其逼真性往往会受到影像分辨率的限制.该文借鉴Mipmap思想,提出一种新的纹理生成方法来解决上述问题,即通过对DOM和二维矢量数据赋予投影信息,将多幅影像及相关矢量数据作为生成3DGIS地形的纹理数据源,生成不同分辨率、不同详细程度的金字塔纹理,动态表现地面景观,并对生成的金字塔模型数据进行高效的索引、存储与管理.上述方法在实际应用中取得了满意的访问效率和视觉效果.     

无人机遥感在陕西省榆林市靖边县龙洲丹霞地貌调查中的应用

基于陕西靖边龙洲无人机飞行获取的数据,使用Pix4D等软件生成正射影像、数字高程模型以及三维模型,对该区进行丹霞地貌遥感解译,突破了传统调查的方法限制,发挥了无人机遥感逼真、形象、宏观、真实的特点,取得了较好的效果。研究发现:利用无人机遥感技术结合野外调查,可以准确圈定丹霞地貌的范围,提取主要地质遗迹点信息,是一种快速、直观的好方法。     

遥感图像三维可视化的实现及应用研究——以腾冲机场建设工程为例

近年来,随着计算机、遥感、摄影测量及其相关技术的飞速发展,使得通过快速获取地表信息并重建三维地表成为现实.遥感图像的三维可视化对于宏观观察者(如领导干部、项目决策者等)而言,其实际效果相当于乘坐在一定高度的飞行器上进行航空路线观察,方便其决策方案设计;对于遥感图像解译者(具体的工作人员)而言,高精度的三维影像动画系列图提供了可供反复使用的真实、客观、信息连续的宏观分析地面景观影像;对于项目施工方,可利用高精度的遥感三维影像快速准确地分析地形和计算土石方填挖量;在机场规划与设计过程中,设计净空模型,对机场净空进行评定.     

面向水文分析的公路微地形三维建模方法

基于GIS的数字地形分析的理论、方法与应用是地理信息科学研究的热点问题。目前公路微地形模型缺失对汇水要素的完整表达,且汇水分析绝大部分用于自然地表模型,较难开展汇水要素约束下的公路微地形的水文分析。该文利用公路排水设计在内的公路设计数据,提取公路微地形的水文信息与高程信息,基于公路微地形三维中心线构建、横断面坐标系转换、汇水要素添加等方法流程,构建汇水要素约束下的公路微地形三维模型,在此基础上,完成公路微地形三维模型可视化表达并实现公路微地形水文分析。研究结果表明,面向水文分析的公路微地形三维建模方法,可满足公路微地形三维模型可视化与水文分析应用的双重需求,为我国公路的设计、建设、运行及维护等方面做出贡献。     

面向测图的遥感影像压缩几何质量评价

卫星测图应用中,遥感影像压缩几何质量评价对于制定合理的星上压缩指标具有重要参考意义。该文从影像匹配精度评价、自动生成DSM/DEM的精度评价和摄影测量点定位精度评价方面进行几何质量评价,并分析影像压缩比与不同地形类别的重建影像质量间的关系。试验结果表明,对于国产星上SPIHT压缩算法,在压缩比4∶1的条件下,由重建影像立体像对自动生成的DSM可以满足1∶5万数字高程模型高程中误差最低要求;在压缩比2∶1的条件下,重建影像立体像对摄影测量点定位精度满足所有地形的1∶5万测图规范要求。     

两种新的基于遥感影像的南极DEM精度比较与分析

南极参考高程模型(Reference Elevation Model of Antarctica, REMA)和TanDEM-X DEM是国际上新发布的两种基于遥感影像的高分辨率数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)。采用Cryosat-2卫星测高数据及冰桥计划机载测高数据对两个数字高程模型在南极冰盖上的精度进行验证比较,并考虑雷达信号穿透性和坡度等因素进行分析。结果表明:在南极冰盖范围内,与CryoSat-2数据相比较,REMA的平均高程差为-0.742 m,标准差为5.269 m, TanDEM-X DEM的平均高程差为2.946 m,标准差为5.755 m。在南极内陆地区TanDEM-XDEM与冰桥计划数据之间的高程差异略小于冰盖边缘地区的高程差异,总体高程差异相比于REMA和冰桥计划数据之间的高程差异要更明显。REMA的高程值略高于TanDEM-X DEM的高程值,两个数字高程模型之间的平均高程差为3.742 m,标准差为2.807 m,这与TanDEM-X DEM的数据源使用X波段雷达波对积雪的穿透性有关。     

数字地形分析

对地形的描述、表达及分析历来是跟地球有关的所有学科之关注焦点。长期以来,人们采用等高线图来表达地形并发展了许多基于等高线的分析方法。自20世纪50年代后期,人们开始用数字化方法来作描述及表达地形。数字高程模型（DEM）一术语在1958年首次提出。数字高程模型已成为国家空间数据基础设施的“4D”产品之一．正在逐步取代传统（描述地形）的地形图。目前我国已经完成了1：100万、1：25万、1：5万等多种比例尺的数字高程模型之建立,1：1万数字高程模型也正在积极的建设中。这些数字高程模型已在制图、土木、水利、交通、水文、农业、规划等地学领域得到广泛应用。可以想象,每个应用所需的地形信息是不一样的。因而,人们发展了许多从数字高程模型提取各种地形信息的理论、技术与方法．从而导致了数字地形分析这一学科的成长。     

陕北黄土高原丘陵沟壑区聚落适宜空间模式研究——以米脂县东沟为例

黄土高原丘陵沟壑区是我国西部新型城镇化实践的克难攻坚地,在未厘清地域性特征的情况下,现代城乡规划设计的介入对当地环境和文化产生了较大冲击.以陕北米脂县东沟为例,基于卫星遥感影像、数字高程模型(DEM)等数据,利用格网法揭示东沟地形变化与聚落规模的空间分布特征,借助四象限散点图法和立体网格分维模型测度并评价东沟地形复杂性...     

基于遥感与GIS的库克苏河流域冰川变化研究

以伊犁河上游库克苏河流域冰川为例,利用1963年地形图、2004年的ASTER数字遥感影像资料及数字高程模型,通过遥感图像处理和分析提取研究区冰川范围,并在地理信息系统技术支持下分析该地区冰川的变化情况.研究表明1963-2004年库克苏河流域冰川整体变化幅度较大,冰川表现为萎缩的趋势,2004年冰川面积、冰储量比19...     

基于LandSat8 OLI数据的山区阴影信息检测与提取

为快速获取山区遥感影像上的阴影干扰区域,探究一种简便、高效、精确的遥感影像中阴影干扰区域的方法,具有重要的意义。以福建省长汀县为研究区域,搜集2016年3月美国陆地卫星影像数据与ASTER影像计算的GDEM V2产品。基于土地利用分类体系测量的6类地面物体光谱信息与影像波段信息,优选影像的光谱波段并重新组合;选取Sinh函数与Max函数建立c!算法,对LandSat8 OLI影像进行差异化计算,通过二分式判别规则初步提取阴影区域;加入由数字高程模型计算的坡度信息,剔除水域与坡度较为平缓的地物等干扰信息,精确提取山区阴影区域。设立网格随机设置精度验证点验证精度,最终总体精度达到99.06%,Kappa系数为0.98。结果表明,实验方法对于LandSat8 OLI影像提取阴影可行性高,检测效果与提取结果较c3算法与SVI指数更好。     

江西宜黄盆地丹霞地貌特征分析

系统性定量化的丹霞地貌特征研究目前较少,利用新遥感数据和定量方法分析丹霞地貌特征,能进一步查明丹霞地貌特征,探索新数据和方法的应用价值。本文通过实地调查、利用数字高程模型和哨兵2A遥感影像,结合定量化方法系统分析江西宜黄盆地的丹霞地貌特征。结果表明,通过哨兵2A彩色波段组合,识别出8处丹霞地貌分布区,与实地调查结果吻合,哨兵2A用于小范围红层盆地内丹霞地貌特征不明显区域识别精度较好。通过面积高程积分法定量化分析红层和丹霞地貌的演化阶段,发现整体红层分布区的积分值为0.22,积分曲线呈下凹形,主要为老年早期;丹霞地貌区的积分值在0.40～0.51之间,积分曲线呈上凹下凸的"S"形,主要为壮年晚期,与实际地貌演化阶段相符,说明面积高程积分法对丹霞地貌的演化阶段有较好的指示作用。本文研究将为哨兵2A在地质方面的应用提供参考,为面积高程积分法在丹霞地貌演化阶段方面的应用提供借鉴。     

Surpac软件在某钼矿储量估算中的应用

三维矿床模型及可视化研究是我国"数字化矿山"进程中的热点,本文应用数字化矿山软件Surpac,针对某钼矿66个钻孔数据进行三维矿床模型的构建,最终在三维可视化模型的基础上进行了钼矿资源储量估算。与传统计算方法对比结果表明,Surpac软件三维模型所计算的结果准确可靠,且该模型可依据品位的变化进行矿体的动态圈定。     

高分辨率遥感在城市发展动态监测中的应用

与传统的遥感影像相比，高分辨率遥感影像有着空间分辨率高、时间分辨率高、信息量大、所包含的地物的几何和纹理信息更加明显、能提取地物三维信息等优点。城市中的研究对象多属于一些尺寸相对较小且空间信息较为重要的地物，再加上已形成一套全新的面向对象的高分辨率遥感数据的处理和信息提取方法。这使得高分辨率遥感技术成为城市发展动态监测以及相关信息提取的最有效手段。动态监测中获得的数据还进一步运用于城市规划布局、市容市政管理、城市生态环境保护、城市交通建设规划、城市防震减灾以及数字交通和数字城市的建设等诸多方面。     

遥感与神经网络相结合的潮滩地形模拟方法

潮滩地形资料的获取是开发利用潮间带资源的第一步。以纳潮盆地为实验对象,从遥感影像面状信息入手,提取并组合影像中的信息,采用遥感与BP人工神经网络相结合的方法,构建遥感光谱信息、地貌特征与潮滩高程信息之间的关系模型。结果表明:在遥感光谱信息基础上,引入纳潮盆地纵、横剖面地貌特征因子的神经网络模拟效果更好;将潮滩滩面与潮水沟分别进行网络建模,生成地形,平均绝对误差达0.299m,这说明,神经网络在模拟高程起伏较大的区域时精度较低,适当降低神经网络输入数据的复杂度有利于改善网络的模拟精度。     

南极数字高程模型研究进展

本文首先结合卫星测高技术的发展,回顾了20多年来南极数字高程模型(DEM)研究发展的历史,并重点介绍了为处理Radarsat南极测图计划(RAMP)SAR影像进行地面验证而制作的高精度RAMP/DEM的构建过程。然后,介绍了南极局部地区,尤其是我国利用地面实测数据及遥感数据在南极地区进行DEM研究的状况。最后,结合冰、云和陆地高程卫星(ICESat)的研究进展,对最新的南极DEM研究进行了展望。     

城市山洪灾害风险评价——以云南省文山县城为例

山洪灾害风险评价对于减灾防灾决策和管理非常重要。本文介绍基于遥感和GIS方法的应用,探讨一种快速、简便而且较为准确的城市山洪灾害风险评价方法。以发生于1998年7月26日文山城20年一遇山洪灾害为实例,将GIS的数字高程模型与实测的山洪水位和洪峰流量结合进行淹没分析,研究表明采用该方法可以模拟准确山洪泛滥范围,并计算淹没水深分布。根据不同水深指标,应用GIS工具完成了山洪灾害危险分区。本研究利用高分辨率遥感影像提供承灾体类型的可靠和准确数据用于易损性分析和期望损失评估的价值计算。根据典型区财产损失的抽样调查,建立了不同承灾体类型与水深的关系,并确定其损失率;应用GIS空间数据处理和分析的集成方法完成了复杂的损失评估。在此基础上,按期望损失程度进行分区划分而完成山洪风险评价。研究结果表明基于GIS和RS方法进行山洪风险评价效果良好,值得推广应用于其他洪水泛滥区。     

地貌分带下基于ICESat-2与GF-1的珊瑚礁水深遥感优化反演方法

研究以中国南海西沙群岛华光礁西部剖面为试验区,采用高分一号（GF-1）遥感影像及“冰、云和陆地高程2号”（ICESat-2）星载激光测高数据,基于珊瑚礁地貌分带建模优选策略构建了试验区25 m以浅水深遥感反演模型,并将模型外推应用至西沙群岛有实地调查水深数据的珊瑚礁剖面研究区。建模结果显示,礁坡和深潟湖地貌采用波段比值二项式回归模型,礁坪、浅潟湖和点礁地貌均采用多波段比值回归模型,可以使得地貌单元内基于GF-1影像的水深遥感反演达到最优效果。模型反演水深数据与实地调查水深数据相关系数为0.95;实地调查水深数据与ICESat-2深水区数据综合验证结果显示,模型均方根误差为1.34 m,平均绝对误差为1.08 m,平均相对误差为17.10%。研究表明,本文提出的基于地貌的主被动遥感水深反演模型显著改进了珊瑚礁区中分辨率遥感水深反演模型的精度,可为大范围珊瑚礁区高精度的水深反演提供方法支持。     

1990—2020年朋曲流域冰川变化及其对气候变化的响应

基于Landsat系列影像、数字高程模型(DEM)等资料,采用遥感图像处理及目视解译方法,提取了朋曲流域1990—2020年冰川边界信息,研究了近30 a来朋曲流域冰川面积的分布、变化及其与气候变化的响应关系.结果表明:(1)1990—2020年研究区冰川面积持续缩小,冰川面积的退缩率为1.52％·a-1,对比不同时段...