基于Google Earth的虚拟城市构建方法

对以Google Earth为开发平台,利用其影像、地形数据和地标功能等,整合建筑物及相关信息构建虚拟城市的方法进行了研究。运行在Google Earth平台上的虚拟城市,支持影像数据更新和成果网络共享,能够发布各种与城市相关的信息。该方法实现了三维建筑物与地形的无缝融合,具有较高的研究价值和广阔的应用前景。     

三维真实感地形建模与可视化

研究了三维真实地形建模与可视化的整个流程，利用OpenGL通用图形程序接口实现了基于DEM数据与遥感影像的三维地形的快速生成与仿真；并将三维地形生成技术应用到了天山公路三维地质灾害场景可视化中。详细阐述了以遥感影像作为地形纹理的处理方式与流程以及构建真实地形场景技术的方法和优化方案，提出了在实际应用中建立个性化三维地形系统的重要性。     

基于MapGIS的土方量估算

应用Google Earth中提取的DEM,SRTM,以及ASTER-GDEM 3种公开免费使用的DEM数据,将这3种数据进行格式转换、坐标转换等预处理后,在MapGIS中对某一给定范围及处理高程的区域进行了挖填方估算,对原始DEM和设计DEM均实现了可视化显示。本文为各种工程项目设计阶段的工程量快速概算提供了指导意义。     

ASTER GDEM与SRTM3高程差异影响因素分析

作为最新发布的全球地形数据,ASTER GDEM比目前常用的SRTM3数据有着更高的分辨率和更广的覆盖范围,对于相关地学分析具有重要意义。本文以华中地区为研究区域,对ASTER GDEM与SRTM3数据进行了比较,重点分析了坡度、坡向、地形起伏度、土地利用类型、植被覆盖度、生成ASTER GDEM栅格点高程数据所用的ASTER DEM影像数等因素对2种DEM数据高程差异的影响。结果表明,在研究区域内,ASTER GDEM高程比SRTM3高程平均低5.42 m,两种DEM数据高程差异的RMS值为16.90 m;ASTER GDEM与SRTM3之间的高程差异随着坡度、地形起伏度、植被覆盖度的增大而增大,而ASTER DEM影像数越大,高程差异越小;坡向、土地利用类型对高程差异也有影响。     

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。     

中国地区30 m分辨率SRTM质量评估

高分辨率、高质量地形数据有利于地震、火山与滑坡地质灾害等环境变化相关的研究。2014年9月,美国国家地理空间情报局宣布30 m分辨率的SRTM DEM数据逐步向全球用户免费开放。本文对中国境内最新发布的SRTM DEM开展了质量评估与验证工作,讨论了传感器波长、植被覆盖、影像数量等影响DEM质量的关键因素。研究结果表明,30 m分辨率的SRTM DEM高程精度（10 m）与SRTMX DEM相当,并优于ASTER GDEM v2、SRTM v4.1和SRTM v3。     

基于Google软件的农地区高程获取及精度评价

相比于传统大比例尺测绘,高分遥感和雷达技术可以快速高效地获取农地地形边界和特征点位高程,因而可为农地整理和机械化前期研究提供决策依据。本研究基于Google Maps高分辨率遥感影像数字化农地特征点位和边界,开发了在Google Earth(谷歌地球)软件上获取坐标点位高程的程序,实现了农地特征点位数字化和高程获取;使用国家1:1万数字地形图对该方法进行了精度评估,并且与直接基于SRTM3和ASTER数字高程模型插值方法进行了比较。结果表明,本研究实现了高分辨率遥感影像和数字地形模型的整合应用,在农地边界和特征点位获取、影像校正方面比直接通过SRTM3数据插值获取高程有优势,有较好的应用潜力。     

基于正射影像的地形双模立体景观构建方法

在基于正射影像的立体辅助影像制作方法和海量三维地形可视化等关键技术的研究基础上,综合虚拟三维地形和立体像对三维地形的优点,提出了一种新的双模式三维地形景观构建和显示方法。该方法利用正射影像、立体辅助影像和数字高程模型(DEM)等基础数据,生成基于正射立体像对的真三维立体景观和基于正射影像、DEM的虚拟三维地理景观有机结合的双模三维立体环境,在统一的数据组织、调度和景观漫游引擎的驱动下实现了两种三维场景的动态漫游、无缝切换和数据互联。     

利用InSAR技术获取高寒高海拔地区高精度DEM

本文以Sentinel-1A SLC数据为原始影像,利用InSAR技术获取新疆西天山中部高寒高海拔地区小区域DEM,将获得的DEM与常用的SRTM v4 DEM和GDEMDEM进行对比分析。结果表明：利用InSAR技术处理Sentlnel-1A SLC数据可以获得分辨率为15 m的高精度DEM,该DEM数据精度优于SRTM v4 DEM和GDEMDEM,能更好地描绘地表地形细节,可作为输入数据获取地面高精度形变信息,为工程建设和地质灾害评价提供重要的基础数据。此外,该方法对DEM数据的更新也具有重大意义。     

SRTM(1″)DEM在流域水文分析中的适用性研究

高精度的数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据是流域水文分析应用的基础。美国地质调查局新发布了全球高分辨率数字高程数据产品,其空间分辨率为1″(约为30 m)。为评价该数据在流域水文分析中的适用性,以鹤壁汤河流域为实验区,以机载LiDAR DEM数据为参考,统计了SRTM(1″)数据的高程误差,分析了坡度、坡向、地表覆盖等对误差的影响;在基于地形的水文分析中,统计分析了SRTM(1″)数据误差对地形湿度指数、坡度坡长因子以及汇流动力指数等地形指数计算的影响;最后选取流域汇水区面积、最长水流路径长度、形状系数、弯曲度系数等流域特征参数对两种DEM数据提取结果进行了对比。研究表明SRTM(1″)DEM数据具有较高的精度,原始数据均方根误差为5.98 m,在消除平面位移误差后减小为4.32 m。基于地形的水文分析表明SRTM DEM与LiDAR DEM计算结果具有一定的差异,地形湿度指数平均值略高,坡度坡长因子和汇流动力指数平均值偏低,离散度偏小,这与SRTM DEM在微地貌以及高坡度地形区存在失真相关。两种DEM数据提取流域特征参数差异较小。上述研究表明SRTM DEM(1″)数据在流域水文分析中具有较大的应用潜力。     

基于Google Earth的测绘项目管理系统设计与实现

在测绘项目的技术设计与生产组织中,经常需要结合地形地貌等多种图形图像数据进行分析。然而传统的项目管理以表格、文字等表现形式为主,项目管理不够直观,作业效率较低。本文设计了基于Google Earth测绘项目管理系统,借助Google Earth的影像与三维地形及兴趣点数据,实现了测绘项目相关信息的图形化管理与展示,形象直观,原型系统的测试表明该系统有助于提升项目的生产效率和管理水平。     

困难地区大型工程预选址新方法探讨

利用遥感技术进行工程预选址,能够克服困难地区交通不便、环境恶劣等困难,但使用商业遥感影像成本较高,借助Google Earth提供的坐标信息,以及开放网络资源提供的高分辨率遥感影像进行工程预选址能够达到事半功倍的效果。文中利用Google Earth进行二次开发,获取某区域的三维坐标点集,建立数字高程模型。在此基础上,叠加影像制作该区域三维场景,并结合该区域遥感地质解译等相关资料,在三维场景中进行综合分析,实现工程预选址。实验表明,在三维场景中进行选址分析更直观、真实,选址工作更具有针对性,可缩小感兴区范围,节省大量时间。     

Google Earth在境外水电工程规划中的应用

基于Google Earth和SRTM数据,采用虚拟像控点定位技术,制作1︰1万地形图。结果表明,Google Earth可满足境外水电工程前期规划方案比选的要求。     

不同格网密度的DSM/DEM对影像分类精度的影响研究

在无控制点的卫星影像正射校正中,大多采用DSM/DEM数据作为辅助数据来消除或限制因地形起伏引起的形变,然而经不同格网密度的DSM/DEM正射校正后的影像对后续处理会产生不同程度的影响,如对地物分类精度产生影响。针对这一问题,本文分别采用不同的DSM/DEM数据(China DSM 15 m、ASTER GDEM 30 m和SRTM 90 m)对资源三号影像进行正射校正,然后对正射校正后影像利用支持向量机进行分类,比较正射校正后影像结果的分类精度。结果表明:在相同重采样方法下,影像经China DSM 15 m DSM正射校正后结果的分类精度优于ASTER GDEM 30 m DEM和SRTM 90 m DEM。     

西安世园会三维系统的设计与实现

利用飞艇快速获取高清影像数据,并经正射纠正后与DEM套合处理作为三维地形场景,通过精细建模和开发网络化三维系统,在网络上呈现了西安世界园艺博览会的壮观景象,同时能够引导游客流向。详细介绍西安世界园艺博览会三维系统的三维建模、系统设计和网络化应用实现。     

基于Google Earth API的二次开发研究

Google Earth是一款浏览地球三维影像的桌面软件,提供了大量多分辨率的全球影像数据,作为一个开放的地理信息服务系统,越来越多的用户以工具软件或开发平台的形式将它成功地应用在许多行业。Google Earth提供了开放的API,允许人们进行二次开发。较详细地介绍基于Google Earth API二次开发的基本知识、开发方式和开发技巧等。     

OSGEarth的3D场景可视化关键技术实现

针对数字地球的开源框架平台的搭建,研究了OSGEarth数字地球开源库的整体框架、实时地形渲染机制及三维地形场景中的交互响应机制,并结合Qt绘图引擎,设计了基于Qt平台下的数字地球平台,利用该框架实现矢量、影像、高程数据的加载和坐标查询、距离测量、注记符号添加等地理信息查询功能,通过加载Google全球影像与地形数据实现三维地形场景的渲染,实现地理信息查询功能验证了该数字地球平台的可用性,拓展了三维地理信息系统的研究方向。     

国产资源三号测绘卫星DSM数据质量评价--以高海拔山区为例

为了评价国产资源三号测绘卫星DSM数据精度,在顾及地貌类型的情况下,以涵盖平原、台地、丘陵等地貌的高海拔山区为研究案例,并以1∶1万实测地形图DEM为假定真值,以90m分辨率SRTM DEM为评价参照,从高程精度和地形描述精度两个方面,对15m分辨率ZY-3DSM进行精度评价分析。研究结果表明:ZY-3DSM高程精度优于SRTM DEM,前者高程中误差仅为后者的1/6;就地形描述精度来讲,ZY-3DSM与SRTM DEM相比,其地形描述精度更接近理论值,前者RMS Et实际值仅为理论值0.99倍,而后者的实际值却是理论值5.13倍。由此看来,ZY-3DSM数据精度整体上高于SRTM DEM。     

基于WorldView-3卫星带状影像生产地形级地理场景数据

实景三维中国建设要求地方层面生产2 m格网DSM、DEM及优于0.5 m分辨率DOM的地形级地理场景数据。对WorldView-3卫星带状影像数据,采用传统的灰度匹配、特征匹配、变换域法匹配的方法,无法获得足够满足要求的连接点。本文采用基于频率相位匹配辅助的概率松弛控制点匹配方法进行连接点匹配,获得的满足精度要求的连接点数量多且分布均匀,后续生产的DSM、DEM及DOM地形级地理场景数据精度满足要求,为实景三维西藏察隅试点建设顺利开展提供了技术支撑。     

利用遥感数据对单株木和森林场景进行建模

针对遥感在三维可视化方面的不足,提出了用SRTM(航天飞机雷达地形测图任务)和TM(陆地资源卫星专题绘图仪)数据建立森林场景的方法。利用L系统语言和L-studio软件,通过提取的分枝规则建立了针叶树和不同叶面积指数(LAI)落叶树的几何模型,并将其作为森林场景内树木的纹理贴图。实验区的三维地形用四叉树结构建立,综合应用数据分块、动态载入、双缓存数组等措施提高大范围场景的漫游速度。从TM影像获取目视判读的遥感分类图和LAI反演图,结合控制树木的栽种位置和纹理选择,建立了单幅TM影像大小的森林场景。实验为其他遥感数据的三维显示提供了通用的建模方法。