基于复化公式的DEM表面积算法分析

地形因子（诸如表面积）的计算是地形分析的一个重要部分.文中将正方形格网划分为三角形格网;并对正方形格网分别运用复化梯形公式、复化Simpson公式和复化Cotes公式,对DEM表面积进行实验;计算空间曲面表面积,分析其精度.结果表明,复化Simpson公式具有较好的效果.     

全国高分辨率格网地形和均衡改正的确定

在分析现有多种方法计算地形及均衡改正特点的基础上 ,在国内首次提出采用组合法确定格网地形及均衡改正的方案 ,并编制一套实用化的计算软件 ,且应用该软件确定全国 30″× 30″格网地形与均衡改正。通过采用严格积分法 (四棱柱体法 )检验 ,证明地形改正的计算误差最大不会超过 1mGal( 1Gal=1cm/s2 ) ,均衡改正的计算误差最大不会超过 2mGal,是目前确定地形及均衡改正分辨率高、计算精度好、速度快的方法 ,值得在相关领域广泛推广与使用     

格网节点坐标初值对格网坐标转换精度的影响

基于格网的坐标转换方法可以实现高精度的平面坐标转换,该方法需要计算格网节点的坐标增量趋势值.较高精度的趋势值将提升格网坐标转换方法的转换精度.研究在公共点无高程信息时,较高精度地计算格网节点坐标增量趋势值的已有方法有多项式拟合法和高程迭代法,提出了一种新方法改化坐标法,并结合实际数据对各种方法的计算精度进行了比较分析.     

基于规则格网DEM的地形特征提取算法

提出并实现了一种基于规则格网DEM的地形特征线提取算法,该算法在现有地表水流模拟方法的基础上将矢量操作与栅格操作结合起来对规则格网DEM中的洼地进行填平处理,采用邻域格网分组扫描方法确定平地水流方向,与以往算法相比在提取效率和结果准确性等方面都有了明显的改进,从而也使其更加适合于对大规模的DEM数据进行处理,采用各种尺度的DEM进行试验的结果验证了以上结论.     

格网尺度下福建省生态服务价值的动态评估

以福建省为研究区,采用单位面积价值当量因子法,引入表面积代替投影面积进行价值计算,选取年降水量、土壤保持量、植被净初级生产力等3个动态变化调节因子进行价值修正,在10 km×10 km格网尺度上实现了对福建省2000、2005、2010以及2015年生态服务价值的动态评估,分析了其分布规律与变化趋势.结果表明福建省表面积与投影面积差异较大,平均差异达到15％,局部最大差异达到30％,使用表面积进行ESV计算更加准确;福建省各地降水量、土壤保持能力、植被净初级生产力存在较大差异,将其作为调节因子对ESV计算结果进行修正十分有必要.     

顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合

系统地分析了目前常用的确定高程异常的重力法和几何法在山区GPS网中的局限性。提出了一种顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合法,同时对利用非格网数据和内插格网概略大地高所造成的影响也进行了估计。建议在地形起伏较大地区,借助地形图内插部分特征点作为虚拟GPS观测值,参与整体内插计算,有助于提高计算精度。     

利用球面DQG格网的地形与矢量线自适应叠加算法

为了解决几何法在大范围矢量线与地形格网叠加过程中出现的效率低下问题,采用球面退化四叉树格网(DQG)剖分模型,应用矢量点的动态"漂移"代替复杂的线交计算,提出并实现了一种高效的矢量线与球面DEM格网的无缝叠加算法。选用全球GTOPO30及局部ASTER GDEM高程数据以及1∶100万DCW矢量数据进行实验,结果发现,漂移算法的耗时成本是传统几何法的25%,矢量点的漂移误差可控制在半个格网单元之内,且完全避免了矢量线对地形多尺度叠加操作中出现的穿洞、跨越等现象。     

基于OpenGL的规则格网地形法线计算优化研究

本文探讨了OpenGL的光照计算原理以及法线在光照计算中的作用,针对规则格网地形的几何结构特征提出了直接计算、方程法以及迭代法计算地形平均法线的3种方法,并分析了各自的优缺点。实验证明,迭代法由于用加法代替乘法计算,同时又避免了不必要的重复法线计算,计算效率具有明显优势。     

顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合

系统分析了目前常用的确定高程异常的重力法和几何法在山区ＧＰＳ网中的局限性。提出了一种顾及非格网数据考虑地形改正的ＧＰＳ水准高程拟合法,同时对利用非格网数据和内插格网概略大地高所造成的影响也进行了估计。建议在形起伏较大地区,借助地形图内部部分特征点作为虚拟ＧＰＳ观测值,参与整体内插计算,有助于提高计算精度。     

正六边形规则格网表达的DEM谷地线提取

基于规则格网DEM谷地线提取受格网的几何形态、空间剖分和网格布局影响较大.传统的四边形格网D8 算法中,四边形网格的角邻域与边邻域存在的距离度量差异,影响了其计算结果对于地形变化的表达在两方向上的均衡性,从而影响了谷地线提取结果.六边形格网具有邻域一致、各向同性、紧凑、采样率高等优点,在空间场建模中越来越得到重用.本文旨在探求六边形格网结构在DEM谷地线提取中的性能特征,发现其与四边形格网比较的突出优势.基于六邻域处理单元,对六边形格网DEM谷地线提取过程中填洼、流向计算及平地区域流向判定作预处理,然后对流向线作拓扑连通组织,从而实现基于六边形DEM的谷地线提取.本文比较发现六边形方法在谷地线形状特征保持方面能力强,随着分辨率减小,六边形DEM所提取的谷地线与实测数据吻合程度高,弯曲特征继承性强.同时,在相同数据存储量条件下,六边形DEM数据精度更高,且其提取的谷地线网络的形状特征更为精细.