基于等高线的DEM生成算法研究和实现

数字高程模型是近年来发展起来的为地理信息系统提供空间分析和辅助决策的数据基础。随着科学技术特别是计算机技术的迅速发展，DEM在数据获取方法、数据存储和数据处理速度等方面已经取得突破性进展。通过系统介绍生成DTM过程中等高线的离散化方法，DELAUNAY三角网的特性和基于等高线数据的TIN的建立，以及对产生的问题的一些解决方法。     

数字区调中大型三维地形实时绘制方法的实现

数字化区域地质调查需要更多信息丰富、直观的表现形式,以更大程度辅助区调填图,并作为最终的载体,生成满足相关领域需求的实地三维模型。本文以区域地质调查中所采用的规则网格数字高程模型为基本数据,采用视域相关的细节层次(LOD)网格优化技术,并选用ROAM实时自适应算法,兼顾不同地物的重要程度,选择相应的细节层次,以期通过减少绘制单元总数量,提高系统运行效率。     

基于人工判读高程原理的DEM自动生成方法

检查DEM精度最可靠的方法是人工判读高程法．理论上，如果人工判读高程法直接用于从等高线自动生成DEM，则生成的DEM是检查不出误差的．本文分析了人工判读高程的原理，论述了将其直接用于生成DEM的方法和过程，经试验，该方法生成DEM速度快、精度高。     

山区DEM的快速生成与精度分析

首先提出了利用计曲线快速生成DEM的思路与技术方法，并以黄土丘陵沟壑区和秦岭山区的部分区域为试验样区，评定所生成DEM的精度特征与应用适宜性。研究结果表明，无论在丘陵区还是高山区，该方法生成的DEM同首曲线生成的DEM相比，虽然在高程以及所提取的地面坡度、坡向、地面曲率、沟壑密度、地面粗糙度、地面起伏度等因子方面存在着程度不同的误差，但可在很大程度上满足地形分析与应用的需要。该方法对于高差大、地面坡度较大、地形变化规律性较强的山地与丘陵沟壑地区，不失为一种快速、简洁、有效的技术方法。     

SPOT影像的DEM自动生成

对ＳＰＯＴ影像进行全数字处理有两个难点：一是其外方位元素之间存在强相关性,无法用量小二乘法直接整体解求;二是它没有严格意义上的核线,所以传统的核线相关不能真正地实施。本文提出了这两个问题的解决方法：一是用岭估计法解求外方位元素;二是用所谓的“锚点法”进行影像匹配。实验表明这两种方法进有效的,令人满意的。     

检验数字影像相关生成的DEM数据精度的两种方法

概述了ＤＥＭ的广泛应用及其主要获取方法，阐述了检验影像相关方法生成的ＤＥＭ数据精度的两种方法，指出了其中常用的检验方法的不足，并提出了排除其他测量系统干扰的新的检验方法。     

海底地形数据处理与DEM生成

分析了海底DEM生成经常会遇见的问题,介绍了坐标变换、接边处理、插值加密等数据预处理方法,最终生成海底规则格网DEM。     

数字摄影测量系统生产DEM、DOM的方法与精度分析

数字摄影测量生产方法具有成图周期短、费用低、精度高等优点,已成为测绘地理信息成果生产的主要方法。根据利用数字摄影测量系统制作数字高程模型和数字正射影像图的实践经验,对DEM和DOM生产的几种方法予以介绍,并对影响DEM和DOM精度的主要因素进行探讨和分析。     

LiDAR数据生成DEM滤波与插值方法选取研究

机载雷达点云数据采用不同的滤波方法和插值方法,生成的DEM精度会有不同程度的影响。通过对山地、居民等区域的实验,从定性、定量两个方面对比评价了五种滤波方法的滤波质量,结果发现ATIN效果最好、Morph和Ploy次之、ETEW和MLS效果一般。滤波后,由于空白区域的存在,需要进行内插。选取最优滤波结果,采用不同插值方法对DEM的精度进行分析,实验对比发现Kriging总体效果较好,但在起伏大、点云少的地区平滑处理严重而且计算量很大,反距离权重在山脉、沟谷处效果一般,但对于一般精度可以达到要求,三角网内插在断裂区效果较差,最近邻法精度低且出现明显锯齿状。     

一种基于点云数据的DEM生成方法

利用机载激光雷达点云滤波已成为获取高精度数字高程模型的重要手段之一。本文充分考虑规则格网和虚拟格网的优势,利用规则格网进行建筑物区域与非建筑物区域的初步分离;然后,利用虚拟格网进行非地面点的去除,最后,用获得的地面点生成DEM,取得了较好的实验效果,具有一定的实用价值。     

基于ArcGIS的DEM生成方法及应用

介绍了利用地理信息系统软件ArcGIS从扫描地形图中建立数字高程模型的方法,在实验的过程中提出了通过添加隔断线与多边形生成TIN表面,可以更好地控制TIN表面的形状,并生成湖北大冶市DEM图。实验表明,这种方法除了地形图的扫描外,其他过程都在ArcGIS9．2软件中完成,成本低、速度快、容易更新。     

生产DEM的一种混合式作业方法

生产DEM的方法很多,构TIN的软件也不少,每种方法既有优点也有不足之处。综合不同软件及方法的特点,提出了一种混合DEM的生产方法。     

DEM建模方法的研究与实践

在分析移动曲面拟合与加权平均算法特点的基础上,提出以移动曲面拟合法为主、加权平均法为辅两者相结合的方法,使它们能够相互取长补短,从而解决大区域DEM建模中存在的问题。对接边处的误差可以进行误差改正并用样条函数对其重建使其光滑。结合5种地貌类型的1∶5万地形图数据进行试验,用中误差对试验结果进行评估和分析,得出该方法在丘陵地区的建模误差最小、效果较好,为今后大区域3维建模提供一种更为精确和合理的方法。     

基于DEM生成等高线的方法

绘制等高线算法,分为等高线确定,等高线短线构成和等高线短线连接。首先确定每条等高线具体高程和等高线条数,根据等高线高程,划分各点所在地势级,找出地势变化处的点,在这些点的附近找出等高线经过处,内插出等高点,再将同一等高线上的两点连接成短线,短线连接是根据同一等高线上的点,高程相等又相互连接,在等高线短线中,找出高程相等,由相同坐标点的短线,将其逐个连接起来,便形成了完整的等高线。     

基于DEM的气温变化区域分异分析

针对气温变化分析中研究区存在复杂地形而引起的气温变化区域分异,利用湖北省76个气象台站1960—2005年月平均气温观察资料和DEM数据将研究区进行了划分,并对划分结果进行了气温变化区域特征对比分析。结果表明:利用台站监测数据得到的Kendall气温倾斜度与DEM中的高程有很好的相关性,利用这种关系进行分段线形拟合、DEM聚焦分析等处理,划分的山地区和平原区具有不同的气温变化规律。在不对研究区气温变化特征进行划分的情况下,湖北省的气温变化特征代表了省内平原区的变化特征,而掩盖了山地区的变化特征。当研究区地形复杂而产生明显的气温变化区域分异时,对研究区进行划分成为必要。     

应用数字高程模型进行耕地坡度分析方法研究

着重探讨应选择何种比例尺、等高距和网格尺寸的数字高程模型(DEM),采用何种计算方法才能达到耕地坡度分析的精度要求,为类似区域的耕地坡度分析提供经验。     

基于多基线影像匹配的高分辨率遥感影像DEM的自动生成

以青南高原三江源试验区为例,采用SPOT-5 HRS立体影像和HRS/HRG三立体像对生成试验区1∶5万25 m间隔DEM,并利用大量外业和内业检查点对自动提取的DEM进行精度分析。试验结果表明,利用所提出的影像匹配方法可以从SPOT-5卫星影像中全自动生成1∶5万DEM。另外,SPOT-5 HRS/HRG三影像立体条带数据适用于地势起伏较大的深切割山地区域。采用此方法,可以同时保持自动生成的DEM的精度和可靠性,大大减少自动生成的DEM中存在的粗差和人工后处理的工作量。     

利用TanDEM-X生成DEM的精度评定

目前,许多学者对TanDEM-X生成DEM开展了一些研究,其研究成果也显示了TanDEM-X生成高精度DEM的可行性。为了验证TanDEM-X/TerraSAR-X干涉生成的DEM能否满足测图要求,需要对其进行精度评价和分析。相对于C波段的ERS、ASAR和L波段的ALOS,X波段的高分辨率TerraSAR影像干涉条纹更密集,解缠更加困难。针对这一问题,本文设计了一种低分辨率SRTM辅助高分辨率的X波段的TerraSAR干涉相位解缠方案,提高了解缠的效率和精度。同时,本文提出了一种基于协方差函数的方法对TDX/TSX DEM进行精度分析和评价。该方法通过对各个距离上的协方差值进行拟合,消除了高程误差异常对InSAR DEM精度评价的影响,可以更加客观真实地反映DEM的精度。实例分析结果表明：采用协方差函数方法来评价DEM的精度是可行的,对于试验研究区域,TDX/TSX干涉生成的DEM总体精度为1.42 m,能够满足1：10 000测图要求,为我国空白地区的测图提供了有利条件。