几种建立DEM模型插值方法精度的交叉验证

建立DEM模型时需要对离散的高程点进行空间插值,实现这一目的的插值方法有很多种。文章主要选择了6种常用的插值方法,分别在平原、丘陵和高山几种不同复杂程度的环境下对其插值的精度使用交叉验证方法进行评估。结果表明,同样的插值方法对不同复杂程度的地形效果是不一致的,多种插值方法中以克里金插值方法的插值适用性最强,精度最高。     

庐山地区面积高程积分提取及其空间特征研究

以庐山为研究区,基于4种不同来源的DEM数据源。首先选取样区,利用空间插值等方法对面积高程积分提取结果进行评价,选取出适宜的数据源。然后,根据最优数据源对庐山地区面积高程积分的空间特征进行探究。结果表明,江西省测绘地理信息局生产的DEM和ASTER GDEM V1适宜作为数据源;庐山地区地貌发育以壮年期为主;断层区域则产生明显的空间分异,体现了断层构造对庐山地区流域地貌发育的深刻影响。本研究对了解庐山地区的流域地貌发育具有重要意义。     

离散点云构建数字高程模型的插值方法研究

针对消除DEM构建中插值方法选择的随意性问题,该文基于机载LiDAR离散点云数据,以广东省典型城区与山区为实验对象,利用克里金、反距离权重、径向基函数和自然邻域4种插值方法,对插值参数进行优选后构建DEM,使用交叉验证、相关性分析、像元统计量和三维可视化等方法进行精度分析与比较。结果表明:在城区反距离权重插值,不但可以对空值区域进行适当填充和平滑,而且对高程最大、最小值的预测精度也很高;不同插值方法在构建山区DEM时精度相差不大,插值精度可以达到厘米级,其中普通克里金插值效果最佳。对于城区与山区点云数据反距离权重插值法生成的DEM均能很好地反映地表自然形态,为今后LiDAR点云数据构建DEM选择最佳的插值算法以及插值参数提供参考。     

利用多源数据确定季节性咸水湖湿地自然边界的方法

以宁夏盐池为例,探讨了利用面向对象的高分影像、数字高程模型(digital elevation model,DEM)等多源数据确定季节性咸水湖湿地自然边界的方法。以高分遥感影像、激光探测与测量(light detection and ranging,LiDAR)数据插值生成的高空间分辨率DEM、地理国情普查数据、第二次全国湿地资源调查数据为数据源,选取LBV变换特征、归一化差分植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、高程值、坡度等特征,构建决策规则模型,获得季节性咸水湖湿地自然边界,并分析了不同高空间分辨率的DEM对边界提取结果的影响。实验结果表明,与无DEM数据参与提取的结果相比,合适的高空间分辨率DEM参与季节性咸水湖湿地自然边界提取,能有效提高其边界定位精度。     

平原地区内插DEM精度的量化分析

针对平原地区的平坦地形,采用克里金法、反距离权重法、样条函数法、ANUDEM法4种常用的插值方法生成不同空间分辨率的DEM。建立精度评价的数值指标,并结合目视判别,评价了不同插值方法在不同空间分辨率下生成DEM的数值精度和视觉特征;采用随机采样的方法对数据抽稀,用不同密度的高程数据再次插值,分析了4种插值结果的精度,并对每种插值方法建立回归分析模型,得到了高程点密度和插值精度间的定量关系。     

用MapInfo快速提取高程点信息

采用MapInfo软件实现一种快速提取AutoCAD的DWG文件中离散高程点和高程点注记，供其他GIS软件建立数字高程模型的方法。通过试验证明此方法可以快速提取和匹配AutoCAD中的离散高程点和高程点注记，为充分利用现有的AutoCAD的地形图数据生成数字高程模型（DEM）提供了一条快捷的途径。     

地形平坦地区DEM生成算法的比较研究

数字高程模型(DEM)是GIS的基础数据之一,是许多涉及高程信息的空间分析的重要基础。DEM插值精度的好坏直接影响基于DEM的各种地学分析及应用,因此研究高精度的DEM插值算法具有重要意义。介绍了基于水文强化算法的DEM插值算法——ANUDEM,并与传统的TIN建立DEM的算法进行了比较。认为在地形复杂地区由于等高线密集,高程信息丰富,两种插值算法效果都比较好;而在地形平坦地区ANUDEM算法精度优于TINDEM,并且,ANUDEM得到的DEM很好地避免了平山顶、阶梯状地形,其派生的等高线和水系与原始数据更加吻合。相对于TINDEM算法,ANUDEM算法更适合地形平坦地区的DEM建立。     

基于不同数据源的数字河网提取方法与空间分析

为了研究不同数据源提取数字河网的方法,本文从地形图、DEM和遥感影像三种不同来源的数据源,选取天水市麦积区颖川河为研究对象,通过采用对地形图的数字矢量化、Hc-DEM水文分析和遥感影像解译等不同方法分别提取数字化河网,并对提取结果进行空间分析。     

基于数字地形图的DEM数据获取方法研究

对数字地形图中的高程点和等高线的数据进行研究,分析了多种DEM数据获取方法的优缺点。在Auto CADVisual LISP编写了DEM数据批量提取程序,实现了基于数字地形图的DEM数据快速获取方法。     

基于离散高程点的地貌晕渲图设计方法研究

研究了基础地形图中离散高程点的匹配算法,摸索了较为先进的生成DEM的途径,设计了分层设色方案及地貌晕渲的生成方法,并通过一个成功的案例,介绍了该方法的推广与应用前景。     

一种改善地形图等高线自动矢量化精度的方法

数字高程模型(DEM)是GIS中进行空间分析的重要基础数据,地形图等高线自动矢量化成为其中的关键技术,如何提高等高线自动矢量化的精度成为一个重要的问题。结合RS和GIS的优点,分析地形图的特点,通过遥感图像分类方法和滤波器对地形图进行处理。结果表明,利用遥感分类方法和定向检测滤波器可以比较好地突出表现和提取地形图中的等高线。由此表明,遥感不仅能作为地理信息系统的重要数据源,而且还能作为地理信息系统信息提取的重要手段。     

优化的高精度曲面建模方法在江南微丘DEM构建中的应用研究

微丘是我国江南地区一类常见的地表形态,该地形的精确模拟是构建江南地区高精度DEM的重要组成部分。在分析HASM方法原理的基础上,结合地表在局部区域的变化特征,提出了HASM空间插值方法的一种优化思路。通过局部计算区域的坐标系旋转,重新构建了计算格网点周围点的高程之间的约束方程关系。选择南京市栖霞区某处的微丘地形作为实验区域,对比分析了优化HASM方法和反距离加权插值(IDW),普通克里格插值(OK),和样条插值(Spline)等经典插值方法构建DEM的精度,结果表明优化后的HASM方法精度显著优于IDW、OK等经典插值方法,而通过生成不同实验方法的山体阴影图,表明与Spline等经典插值方法相比,优化后的HASM方法所构建的DEM与实际地表形态一致性更好。     

一种优化高精度曲面建模的DEM构建方法

针对当前高精度曲面建模方法在基于高程散点构建DEM过程中存在形态失真的问题,提出一种顾及地表形态变化特征的模型优化方法。通过局部计算区域的坐标系旋转,重新构建了计算格网点周围点的高程之间的约束方程关系。该研究采用理论数学曲面和实地高程采样数据进行精度验证实验,结果表明,基于优化后的高精度曲面建模方法构建的DEM在平均绝对值误差、误差最大值、均方根误差等误差指标上相对反距离加权、普通克里格和样条插值等经典插值方法均有明显改善。此外通过山体阴影等方式进行比较分析,表明优化后的方法构建的DEM具有更高的形态精度。     

基于杨赤中推估法的DEM及等值线绘制

数字高程模型(DEM)是GIS最重要的组成部分,应用杨赤中滤波推估法,可将离散的高程数据经插值计算转换为格网DEM数据。在此基础上,利用VB和MapX实现等值线绘制功能。详细讨论杨赤中推估法构造DEM的原理和实现绘制等值线功能的步骤。     

基于高差分块的河流区域DEM自动赋值方法

DEM生成中面状河流区域DEM格网点高程应与所在水域面高程保持一致,这一问题目前尚没有一个好的解决方法。根据地形图中等高线与河流水域面特殊空间关系特性,提出了基于高差分块的河流区域DEM格网点高程自动赋值方法。该方法采用河流水域面裁剪等高线,然后对分块多边形自动构面,自动提取分块区域高程,最后对分块区域DEM格网点高程自动赋值。实践表明该方法处理后的DEM数据比未经处理的DEM更符合河流水域面地表形态,精度更高,具有良好的实用性和可靠性。     

空间插值算法在GIS中的应用

在GIS的研究中,通常需要具有一定规则的数据,而多数可获得的数据都是呈现离散状态并且是不规则分布的,这就需要应用空间插值的方法把离散的不规则数据转换成规则数据.本文介绍了几种常用的空间插值模型的原理与方法,并通过规则格网DEM的建立,说明空间插值算法在GIS中的应用.     

基于无人机航测及水下地形测量的水利工程高精度DEM构建研究

DEM是水利行业最主要的基础地理数据之一,本研究根据无人机航测构建密集点云,再对密集点云进行滤波处理,分类地面点,派生出高精度地面DEM,结合水下地形测量,绘制水下地形图,插值得到研究区高精度河道DEM。对地面DEM和河道DEM进行叠加处理,得到研究区整体DEM数据,通过质量检查可知,DEM的高程精度处于较高的水平。本研究工作提出的DEM构建方法,大大减少了野外地面点的测绘工作,作业效率高、DEM精度高,数据具有高时效性,为各项水利工作的开展提供了保障。     

基于空间插值彩色扫描地形图等高线的自动矢量化

本文主要描述了一种基于彩色扫描地形图等高线的自动提取以及自动矢量化的方法,提出了通过空间插值解决等高线不连通问题的新方法。首先利用图像分割方法分色提取出栅格等高线,自动矢量化等高线(CLs1),然后对这些不连续的等高线赋值,结合其他地形要素(高程点、山脊线、山谷线等)创建DEM,从DEM中提取等高线(CLs2),最后利用提取出的等高线(CLs2)修正从地形图中自动矢量化得到的等高线(CLs1),得到连通的矢量化等高线。通过实验证明此方法是有效的,提高了等高线自动化程度。     

一种基于点云提取微地形对象的方法

在分析微地形特点以及现有网格DEM在表述微地形中存在的不足的基础上,提出了面向对象的数字高程模型,给出了该模型的形式化描述和以点云为数据源构建面向对象数字高程模型过程中采用的对象边界的识别、特征保持的点云疏化、基于属性近似的网格约化及对象识别等关键步骤的方法。并以实例证明了此过程的可行性。     

集成形态学重建和测地距离变换的DEM内插方法

等高线是获取数字高程模型(DEM)常用的数据源之一,但内插方法对DEM生成精度有显著的影响。基于形态学重建和测地距离变换运算,提出一种等高线数据生成DEM的内插方法。形态学重建用于获取与空间一点对应的最邻近的上等高线和下等高线的高程值,测地距离变换用于获取该点到上下两条等高线的测地距离;使用沿流水线的线性内插获取该点的高程值。实验表明,在只使用等高线数据生成DEM的情况下,本文提出的内插方法获取的DEM精度更高。