利用DEM提取山顶点精度研究

山顶点是重要的地形特征点之一,针对现有的基于DEM的山顶点提取算法存在的缺陷,本文首先依据山顶点的地表形态特征,建立了基于最大起伏度阈值的山顶点提取模型;然后,以黄土丘陵1∶5万不同格网属性DEM为基础,分析了DEM格网属性对山顶点提取精度的影响特征;最后,基于1∶100万DEM提取了中国内陆山顶点数量及分布情况。研究结果表明:1基于最大起伏度阈值的山顶点提取模型提取的山顶点符合实际地形意义,具有很好的应用价值。2对于已知综合尺度的地形,存在最佳DEM格网分辨率阈值,当实际DEM格网分辨率不低于该阈值时,提取的山顶点具有很好精度,否则提取的山顶点数量及空间位置均存在不确定性偏差;3在我国的1∶100万DEM中,中国内陆满足海拔高度500 m以上、相对起伏大于200m的山顶点共有40 038个。     

基于反地形DEM的山顶点提取与分析

从山顶点的地形形态特征出发,以陕西黄土丘陵地区为例,利用反地形DEM的基本原理,同时结合ArcGIS的空间分析功能,实现从DEM数据中对山顶点的自动识别与提取。基于反地形的原理利用水文学及形态学的理论方法对山顶点进行提取,相对于传统方法利用原始DEM提取的方法更加有效,精度更高。     

基于DEM汇流模拟的鞍部点提取改进方法

鞍部点是重要的地形控制点之一,由于其特殊的形态特征,基于DEM的鞍部点提取算法较山顶点、山谷点提取更为困难.本文提出一种基于DEM汇流模拟的鞍部点快速提取改进算法.该算法利用DEM地表汇流模拟的方法提取山脊线,利用地形倒置得到的反地形地表汇流模拟提取反地形流域边界线,获得能自动实现地形部分的原始地形汇水线,进而通过特征...     

基于DEM的山顶点快速提取技术

通过对山顶点形态特征的分析,基于GIS栅格数据邻域分析和叠置分析功能从DEM中快速提取山顶点。实验结果表明,该方法操作简便、结果准确可靠,提取的山顶点更具有实际的地形意义,可以方便的在DEM中提取各种高差阈值的山顶点信息,是DEM数字地形分析理论与方法的进一步完善,具有很好的实际应用价值。     

山体控制区拓扑分析的山顶点提取方法

山顶点是一个容易意会却难以量化的地理特征。从山体地貌的认知着眼,对不同类型山体的山顶点控制区域进行分析,研究山顶点的高程、控制区的高差阈值、山体面积及平均坡度等山体地形特征的量化分析方法;在此基础上建立基于闭合等高线树山顶点控制区分析模型;并对山体地形特征进行量化表达,形成以山体控制区为约束条件的规格格网DEM数据的山顶点提取方法。使用1∶25万的祁连山DEM数据对新方法进行实验验证,提取准确率为96.8%。为验证新方法的普适性,选取极高山、高山、中山、低山等山体的DEM数据进行实验,山顶点提取结果理想,准确率较高,说明该方法适用于多种山体类型。     

基于反地形DEM的山顶点自动提取

提出反地形DEM(R-DEM)的概念及基于DEM数据建立.R-DEM的技术方法.试验中通过构建反地形汇流累积矩阵,将原始山顶点转化为反地肜上汇流累积量最大点,实现对山顶点的快速、高效提取.     

基于改进AKIMA算法的等高线山顶点提取

山顶点是重要的地形特征点之一,其自动提取是数字地形分析的重要内容之一。研究从等高线数据中提取山顶点的角度出发,采用AKIMA算法的改进方法——三点求导分段三次多项式插值方法,将其应用于等高线山顶点提取及其高程插值,并分别以等高线数据和DEM数据作为源数据进行山顶点提取实验。研究结果表明:与邻域分析方法相比,本方法具有更高的算法效率的同时还能保证更高的正确率,且提取的山顶点高程精度符合要求。     

空间剖分提取山顶点的方法

山顶点作为重要的地形特征要素,其提取方法一直是数字地形分析的重要研究内容之一。此处将水文模拟提取归结为空间剖分的一种,将山顶控制范围作为山顶提取的空间分布约束条件,提出一种基于空间剖分原理的山顶点提取方法。该方法根据山顶地形形态特征,分别通过水文模拟分析、等高线剖分来获取山顶影响区域与候选控制范围,通过确定山顶适宜控制范围来提取山顶点。以开县地区作为实验样区,通过该方法所得山顶点空间分布结果合理,符合传统山顶认知和地形形态特征。     

利用局部Moran’s I指数进行DEM地形简化

地形简化是构建多尺度DEM数据库的重要技术。基于DEM地形数据空间自相关特征,提出了一种利用Moran’s I指数的DEM简化方案,即在计算DEM格网单元局部Moran’s I指数的基础上,通过设定阈值提取候选地形特征点,进而重构结果 DEM。以黄土丘陵沟壑区为实验样区,将重要点法作为对比算法,从候选特征点分布、高程统计参数、地形结构特征等方面,对该方法的地形简化效果进行了分析。实验结果表明,基于地形空间自相关特征的DEM地形简化方法原理明确,技术方案易于实现,执行效率高,相对于重要点VIP地形简化算法,重构DEM能较好地保持地形的结构特征。     

基于DEM匹配的滑坡检测

基于不同时期DEM数据检测地表变形是进行滑坡、泥石流等地质灾害检测的有效手段,DEM匹配是关键,两个变形地表的模型曲面特征对应关系确立是难点。针对高山地区DEM匹配问题,提出了一种新颖且稳健的基于等高线和最小二乘曲面匹配相结合的方法。该方法首先利用等高线的形状检测地形没有变化的山顶区域,提取位置不变的山头点作为控制点,能够提供足够好的转换参数初始值;其次采用最小二乘曲面匹配技术实现最优匹配。试验结果表明所提方法不受DEM粗差、数据异常以及地形变形的影响,具有很强的抗噪特性,可以在复杂地形条件下检测出稳定不变的控制点,取得较好地配准效果,最终在高程差异图上检测出明显的滑坡区域。     

中国地区SRTM3 DEM高程精度质量评价

为揭示我国SRTM3DEM数据高程精度质量,结合已开展过SRTM3DEM高程精度质量评价工作的局部地区的研究,考虑空间分布情况,选取新疆、辽宁、山东、浙江、海南5个地区的平原、丘陵、盆地、山地等地形区域作为典型研究区,并以1∶5万DEM为假定真值、以1∶25万DEM为参照,通过DEM面误差可视化分析、DEM面误差信息熵模型、中误差模型等方法对SRTM3DEM数据高程精度质量做了分析。计算结果表明我国SRTM3DEM数据高程精度质量受地形影响并存在一定的空间差异性,同时我国范围内SRTM3DEM数据高程精度质量整体上要高于1∶25万DEM。     

最佳DEM分辨率的确定及其验证分析

在玛尔挡地区格网DEM的数据上选择实验样区,以不同分辨率情况下DEM数据对地表模拟表达的逼近程度为研究对象,最优逼近时的栅格单元大小的临界值就是所求的最佳分辨率。在分析坡度中误差法和公式法等常见方法的基础上,借鉴坡度中误差的思想,选取区域地形粗糙度K、剖面线长度SL两个定量指标来综合分析确定该地区格网DEM的最佳分辨率。在ArcGIS平台上对方法进行了实验验证,得出分别以2m和8m作为玛尔挡地区1∶10 000和1∶50 000 DEM生产时是最佳分辨率的结论。研究表明这种解决办法不仅可以克服GIS空间分析中DEM分辨率确定的盲目性和随意性,而且能确保基于DEM的各种空间分析的精度,为相关研究提供重要的参考价值。     

基于SWBD修复的SRTM DEM的1∶250000水系自动更新——以浙江省瓯江流域为例

以浙江省瓯江流域为例,基于SWBD修复的SRTM DEM数据,采用Arc Hydro Tools水文分析工具自动提取瓯江水系,并分地貌、分河流等级地定量评价水系数据精度,开展1∶250 000水系自动更新的可行性研究。结果表明：①SWBD修复的SRTM DEM的空白区域面积为54.78 km2,有效地弥补了SRTM DEM的数据缺失,进而提高了水系提取的准确度和精度;②与1∶250 000水系数据相比,基于SWBD修复后的SRTM DEM,在小起伏山、中起伏低山、低海拔丘陵上提取的水系数据精度高于其他地貌,而干流、一级支流、二级支流的精度又高于三级支流;③以资源三号卫星ZY-3遥感影像为参照,从水系上采集同名点反复比较点位精度后发现,利用SRTM DEM提取的水系符合制图规范和测绘内业规范（限差1 mm）,可以满足1∶250 000水系自动更新的要求。     

1:10000DLG生产DEM的质量检查与评定

结合利用1:10 000 DLG进行DEM生产及新的质量检查评定标准,介绍了如何进行DEM生产的过程质量控制和成果质量检查及如何进行单位成果质量评定,并应用于粤东区域约400幅1:10 000 DEM更新项目中;介绍的质量检查内容与方法全面、可操作性强,时提高检查效率与成果质量有一定的帮助.     

数字高程模型坐标系统转换方法及精度分析

利用两幅1954年北京坐标系为基准的1∶50 000线划图的高程注记点和等值线采样点计算了2000国家大地坐标系的数字高程模型,比较了不同内插算法计算的数字高程模型的精度。结果表明,"克里金"内插算法较好,经转换和内插可以实现数字高程模型的坐标系统转换。     

DEM支持下WorldView-2影像的单片定位

WorldView-2卫星是高分辨率遥感影像发展的一个重要里程碑。探索了DEM支持下,分别基于严格物理模型和有理函数模型的WorldView-2影像单片定位原理和过程,并以某地区WorldView-2影像及其对应的1∶10 000 DEM作为试验数据,对比研究了在不同控制条件下,基于严格物理模型的单片定位、基于有理函数模型的单片定位以及基于有理函数模型的立体定位的定位结果。     

一种DEM套合自动检查算法的设计与实现

检查DEM（Digital Elevation Model）与相应DLG（Digital Line graph）的等高线套合是否合理是DEM产品生产质量检查中的重要内容。本文从生产实际出发,针对DEM数据特点与现有DEM套合检查的缺点,提出了一种自动检查DEM套合检查算法,并基于C#.Net给予了实现。通过在国家基础测绘1：50 000测图项目中的实践应用,结果表明该算法检查结果正确、可靠、算法性能稳定,与人工方式相比,可以大大提高DEM套合检查的自动化程度和准确度,从而提高生产作业效率。     

基于 ArcGIS 的广东省1∶10000 DEM数据整合的研究

国家测绘地理信息局决定对全国范围内已有1∶10000基础地理信息数据库进行整合升级。本文主要针对广东省1∶10000 DEM整合处理技术进行了研究,并阐述了基于ArcGIS下的解决方案。     

Orthorectification of IKONOS and Impact of Different Resolution DEM

IKONOS image has been wildly used in city planning, precision agriculture and emergence response. However, the accuracy of IKONOS Geo product is limited due to distortion caused by terrain relief. Orthorectification was performed to remove the distortion and the impact of different DEM on orthorectification were evaluated. 38 ground control points （GCPs） and 25 independent check points （ICPs） were collected. DEMs were generated from 1 ： 10 000 and 1 ： 50 000 topographic maps. Results show that RMS error at the check points is 1. 554 0 m using DEM generated from 1 ： 10 000 topographic map, which can meet the accuracy requirement of IKONOS Precision product （1.9 m RMSE）. While RMS error is 2. 572 4 m using DEM generated from 1 ： 50 000 topographic map.     

基于DEM的新疆地势起伏度分析

地势起伏度的提取为获取地表信息、进行地形定量化分析提供有效手段。本研究以新疆1:25万DEM数据为基础,并借鉴前人研究方法,在GIS系统的支持下,利用邻域分析方法,运用均值变点分析法对其进行了最佳统计单元的计算,最后得出基于1:25万DEM的新疆地势起伏度计算的最佳统计单元为8×8的网格大小(2.56km2),并完成了新疆地势起伏度分级图的绘制,通过分级图认真分析新疆基本地貌特征(戈壁、沙漠、丘陵、高山等),从地势上看,新疆地势局部起伏较大,总体较平缓。