基于重构等高线的DEM精度评估模型

利用重构等高线提出了一种评估数字高程模型精度的模型.基于该评估模型,数字高程模型的精度能利用提出的重构误差--等高线的偏移误差面积与原等高线的长度之比来评估.提出的重构误差具有惟一性,较之于常用的中误差具有更好的适宜性和可信度.     

机载激光雷达点云辅助的镶嵌线自动选择

本文提出了一种基于激光雷达点云辅助的正射影像镶嵌线自动选取方法。首先,利用配准后的激光雷达点云生成数字表面模型和数字高程模型,以重叠区域影像之间的相似度和梯度差异构建代价矩阵;然后,将数字表面模型与数字高程模型相减得到差值图表示地物真实的高程信息,利用自适应阈值分割将差值图划分为不同的区域,并赋予不同的惩罚系数;最后,以代价最小为标准,基于Dijkstra算法得到最终的镶嵌线。本文方法生成的镶嵌线能成功地绕开大多数障碍地物,能够满足影像拼接应用的需求。     

区域椭球面上数字高程模型的建立

提出了在局部区域的椭球面上建立数字高程模型的原理和方法。这种椭球面的DEM是在区域性椭球面上基于新大地坐标系建立的,不同于现有的基于投影平面的DEM。由于未经过从椭球面到平面的投影,从而杜绝了投影变形,也消除了平面位置与水准高程之间作为3维坐标的不兼容性。在具体建模中,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面,采用格网DEM的建模方法来建立椭球面DEM。     

规则格网数字高程模型的建立

基于规则格网的数字高程模型和基于不规则三角网的数字高程模型是目前数字高程模型的2种主要结构。研究了基于规则格网数字高程模型(DEM)的建模原理和方法,分析了建立DEM的精度影响,并建立了模型,实现了算法。结果表明,逐点内插法十分灵活,内插效率较高,精度较高。     

基于局部高程差异的建筑物提取算法

传统算法直接使用数字表面模型(DSM)进行建筑物提取,忽略了地形影响,只适用于地形变化较小的区域。针对该问题,提出了一种基于局部高程差异的建筑物提取算法。利用地物相对于局部区域的高程差异来反映地物高度,再运用基于知识的提取算法提取建筑物。实验结果表明,该算法具有较高的精度,比SVM算法降低了1.18%的误提率和6.51%的漏提率。     

航道数字高程模型建立中的分区技术研究

针对航道的带状区域特征,提出了建立航道数字高程模型的一种分区技术,首先对航道进行分区,各分区再生成DEM,最后对各分区DEM进行无缝连接,提高了航道数字高程模型的建立速度。     

非量测相机影像三维模型构建及精度检验

针对三维模型构建投资大、周期长、技术难度较高的问题,该文提出了基于Agisoft PhotoScan的非量测相机影像三维模型构建及精度检验方法。在对非量测数码相机数据进行预处理的基础上,利用Agisoft PhotoScan软件进行数据定向、点云提取、建立不规则三角网及数字高程模型和数字正射影像的制作;根据生成的数字高程模型和正射影像建立研究区域的三维场景模型。实验结果证明,该方法可快速建立高精度三维模型,缩短建模时间并降低投资成本。     

DEM建立及三维模型显示软件

本文介绍了地理信息系统SG-DB3中子软件数字高程模型(DEM)建立及三维显示软件的设计,提出了一种基于普通微机和数字化仪数字化地形图高程要素并利用最大坡度线法建立DEM的简单高效的方法,并对所编制的程序的精度和效率进行了分析。最后,介绍了三维模型显示中立体透视图和晕渲图软件的设计方法。     

基于广义卫星立体像对的数字高程模型提取研究

立足摄影测量立体成像基本原理,提出了基于高分辨率卫星遥感影像广义立体像对的数字高程模型提取,阐述了该工艺的流程和关键算法,评估分析了控制点数量对广义立体像对模型定位精度的影响,并成功基于不同传感器获取的高分辨率卫星遥感影像提取了符合1:5000标准比例尺的数字高程模型.该方法能够降低当前数字高程模型制作所需数据源的成本,具有一定的工程化应用前景,能为数字高程模型的规模化快速获取和更新提供支撑.     

根据等高线建立数字高程模型

提出一种基于等高线建立规则格网数字高程模型的方法。该方法考虑了原等高线的数值特征和几何特征，因而具有较好的稳定性和可靠性。还提出了对于所建立的数字高程模型可信性的两种验证手段：解析曲面比较和等高线还原对比。     

地形开度和差值图像阈值分割原理相结合的黄土高原沟沿线提取法

鉴于地形正负开度对地貌的良好表达且具有分析尺度灵活性这一重要特性,本文提出一种借助地形正负开度及其差值图像阈值分割的黄土地貌沟沿线提取方法。首先,计算DEM的地形正负开度,对正负开度进行差值运算以得到开度差值图;然后,对开度差值图进行阈值处理以得到研究区正负地形空间分布特征;最后,借助数学形态学原理完成对二值化开度差值图正负地形边界——沟沿线的自动提取。试验采用高分辨率DEM数据对陕西洛川塬部分地区进行沟沿线信息提取。结果表明,与其他提取技术方法相比,该方法不仅增强了地貌基本形态特征在沟沿线提取过程中的作用与影响,同时也在一定程度上实现了沟沿线提取的精确化和自动化。     

大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型研究

TIN模型通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面,就表达地形信息的角度而言,TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地形表面。但在相关软件对离散数据生成TIN模型时会出现边缘失真现象,特别是当一些离散数据出现凹区域时,凹区域地形逼近失真现象相当明显。而在这些凹区域大多生成的三角网以钝角三角形居多,本文对离散数据TIN模型生成DEM时存在凹区域地形逼近失真现象进行了研究。提出一种大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型。首先对原始TIN模型中大于100°小于1800的钝角三角形进行遍历记录,然后利用最小二乘法约束迭代算法进行优化,通过此算法优化后的TIN模型生成DEM数据,分别从小区域面积稳定性与剖面拟合实际地形进行了试验与精度对比,试验显示这种算法是可行的。     

基于LROC NAC影像的高分辨率连续DEM数据制作

具有高分辨率和连续表面的DEM数据是获取月球形貌特征并进行数字地形分析的主要数据源。本文选择嫦娥五号候选着陆区中的一个区域作为试验区,首先,基于LROC NAC立体影像、ISIS3和Stereo Pipeline软件生成高分辨率DOM影像及对应DEM数据,并将其与日本SELENE数据进行对比;然后,利用反距离权重、径向基函数和经验贝叶斯克里金3种插值方法对DEM数据的空洞区域进行修复,并对不同修复方法进行交叉验证分析。结果表明：生成的DOM和DEM分辨率约3.5 m,明显比7.4 m分辨率的日本SELENE数据清晰,并具有更强的地形表达能力;径向基函数插值法的空洞修复效果最好,交叉验证均方根误差为0.26 m。本文对准确获取月球形貌特征、探测器选址等具有一定作用,并能够为其他区域的高分辨率连续DEM数据生成提供参考。     

不同地貌条件下AW3D30 DEM数据空洞修复方法的对比分析

DEM数据被广泛应用于多个领域,但生产过程中数据空洞的出现严重制约了其适用性。因此,对DEM数据空洞修复的研究至关重要。本文选择太原市4个不同地貌条件下的河谷、盆地、丘陵和山地试验区作为空洞区,利用ASTER GDEM数据和直接镶嵌法、反距离加权插值法及三角洲表面镶嵌法对AW3D30 DEM数据进行修复,对不同方法的修复效果进行对比分析。研究结果表明:在盆地区域,反距离加权插值法修复效果最好,三角洲表面镶嵌法次之,直接镶嵌法最弱;在起伏度稍大的河谷、丘陵和山地区域,三角洲表面镶嵌法的修复效果最好,空洞区域内部的纹理特征明显,空洞边缘区域过渡平滑,而反距离加权插值法最弱。     

一种基于分层约束的露天矿DEM构建方法

针对边坡的台阶状地形特征是露天矿地形表达的关键和难点问题,该文基于边坡台阶要素的空间关系建立边坡层次关系模型,采用一种逐层加入扩展点和约束线的方法生成扩展约束TIN模型,将某露天煤矿作为实验区,实现了露天矿DEM的动态建模。结果表明:提高了边坡坡面的层级可视化效果,保持了地形结构的完整性,实现了边坡实体单元的分层次表达,能够获得不同水平层次的DEM数据。基于边坡特征分析的分层约束方法为露天矿DEM的构建提供了一种思路,可为边坡监测、灾变分析和灾情预测等领域提供精确的地形数据。     

基于Coons曲面的规则格网DEM表面模型

内插是数字高程模型的核心问题。目前的内插模型主要是由离散的格网数据构建的连续曲面,直接以点推面,可能存在较大的地形误差。本文建立的Coons曲面DEM表面模型,首先利用离散的格网数据构造与格网边界相对应的地形剖面曲线的拟合曲线,再基于拟合曲线构建DEM表面模型。实验表明：Coons曲面DEM表面模型是一种高精度的DEM表面模型,其地形模拟误差比直接基于格网数据建立的双线性内插、样条函数内插和移动曲面拟合法的误差都小,实际地形模拟误差与双线性模型相比减少15％-28％,且精度随着构建边界拟合曲线所用格网点的增多而逐渐提高。     

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。     

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。     

地形描绘方法在黄土丘陵沟壑地区的应用

本文探讨了地形描绘方法在地学中的应用效果。通过在山西黄土丘陵沟壑地区描绘河流沟网分布的多种比较计算可知,利用数字高程模型,用离散余弦变换进行小分面拟合以及导数分析,并注意选择适当小的拟合分面和在可能条件下提高信息源的分辨率,就可以得到较好的结果。这项工作对于产生地理信息系统数字地形模型的派生数据源是有意义的。