数字高程模型格网间距对提取地形因子的影响研究

数字高程模型(DEM)作为地面高程信息的数字表示形式,在地学研究领域得到了广泛应用.本文通过对DEM基本原理及其现有表示形式进行分析,提出了数字等高线也是DEM表示形式的观点.随后通过选取4种不同地貌类型的规则格网DEM作为实验区,分析研究了DEM格网间距对坡度、坡面曲率、地表切割深度、地表粗糙度和沟谷密度等地形因子提取的影响,为人们根据地貌类型和应用需求合理选择DEM分辨率提供了参考.     

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。     

高精度数字高程模型的构建方法研究

在分析构建数字高程模型优缺点和Hutchinson算法特点的基础上,探讨运用GIS和遥感软件生产高精度格网DEM的构建方法,并从软件构建方法、软件运行时间效率、格网DEM构建精度等方面进行分析比较,同时运用对比分析法对构建DEM的精度进行评价分析,得出利用ArcGIS中Topogridtool法是目前常用遥感和GIS软件中构建高精度格网DEM的最优方法,然后将该方法实际运用到玛尔挡地区,构建出该区域的高精度数字高程模型,该方法的运用在山地区域的建模误差最小、效果较好,为今后构建高精度数字高程模型提供一种更为精确和合理的方法。     

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。     

DEM质量在WorldView影像正射纠正中的影响分析

主要介绍了数字正射影像图的生产方法,结合高分辨率遥感卫星影像利用RPC模型进行正射纠正,针对某一区域调整所使用的DEM的高程值和DEM格网间距,根据已有的DLG数据对成果正射影像进行质量分析。     

利用等高线生成DEM方法的研究

数字高程模型(DEM)是地理信息系统的一种基础数据。高质量数字高程模型的建立是DEM应用的重要前提。等高线地图作为生成DEM的重要而廉价的数据来源,具有十分重要的研究价值。介绍数字高程模型的概念、表示方法和主要表示模型等理论基础。论述了从等高线建立规则格网(Grid)和不规则三角网(TIN)的常用方法,对这些方法作了比较分析。就如何从等高线建立高质量DEM为目的,具体论述了从等高线的预处理、等高线的赋值、等高线的简化直到最后生成DEM整个过程的实现方法。     

插值条件下格网DEM坡度计算模型的噪声误差分析

针对目前DEM（Digital Elevation Model, DEM）数字地形分析的精度评价多数不考虑DEM误差的空间自相关性或仅仅采用经验的自相关性模型问题,本文从DEM插值入手,从理论上推导了插值条件下格网DEM邻域窗口内坡度噪声误差的空间自相关性模型以及坡度精度模型,并选取典型的插值方法和坡度差分算法,从实验角度分析了在顾及和不顾及空间自相关性两种情况下的格网DEM坡度计算模型的噪声精度,实验结果表明：坡度精度受DEM噪声误差的空间自相关性影响较大,并与DEM插值方法和坡度计算模型中的差分算法有关。     

一种改进的地形三维建模方法

在利用逐点插入法建立Delaunay三角网的基础上,为快速搜索插入点所落入的三角形,引入了一种改进的空间栅格索引机制,并充分利用三角形的邻接关系进行三角形检索.提出了一种由三角形出发内插规则格网数字高程模型(DEM)的方法.试验表明,所提出的构建Delaunay三角网和内插格网DEM算法的效率较高.     

基于VB的AutoCAD格式DLG与DEM叠加质检程序设计与实现

主要介绍在基础地理信息数据库数字3D(DLG、DOM、DEM)产品生产时,如何对DLG的高程点与DEM的格网匹配情况进行质检,并基于VB编程来实现计算机检查,从而提高检查的效率和可靠性。     

基于主成分变换模型的DEM格网聚合及其误差分析

利用主成分分析揭示变量之间关系的特性,进而提出一种既能保证较高精度又能较好地保持地形形态特征的DEM格网聚合方法。首先根据主成分变换模型推导DEM格网聚合数学公式,构建主成分聚合模型;然后以30m分辨率DEM转换为90m分辨率DEM为例,根据格网点属性间的权重关系聚合重构DEM。在此基础上,以均值聚合和双线性重采样聚合方法为比较对象,从聚合前后的检查点高程偏差的统计描述、空间分布与自相关性、地形形态保持程度方面分析3种聚合策略下重构DEM的误差特性。最后运用描述统计、半变异分析和等高线套合方法,定量评价主成分聚合重构DEM的质量效果。试验分析结果表明,同均值聚合和重采样聚合相比较,该方法重构的DEM既能保持较高精度,又能很好地保持地形形态特征。     

顾及不确定度的数字水深模型内插方法

提出一种顾及不确定度的数字水深模型(DDM)内插方法.计算数据来源不同的水深不确定度,构建水深数据权重配赋中加入不确定度的数据内插模型,实现水深内插点的不确定度估计.试验证明,所提方法提高了DDM的构建质量,并可评估内插水深的不确定度.     

高精度曲面建模的三维地形可视化研究

根据高精度曲面建模理论(HASM)中曲面单元算法的特点,提出基于视点的多分辨率LOD实时生成算法。该方法通过对规则格网的DEM数据进行划分,以单元分片为基本单位对DEM数据进行组织。根据各曲面单元与视点的相对关系,以不同间距对曲面单元进行内插,实时重建视景内的三维地形。在实时显示过程中,对硬盘中的数据进行实时读取,采用多线程技术对图像渲染操作进行处理,实现了对DEM数据的实时计算、动态显示。该方法无需对规则格网DEM数据建立空间层次组织结构,在对虚拟地形进行实时漫游过程中,存储空间占用少,不受数据规模的影响。     

基于多点的规则格网DEM的传递误差分析

论述了利用数量不同的格网数据构建的样条函数DEM模型和Coons曲面DEM模型的传递误差不同,指出同一插值方法的DEM模型随着构建模型所用的格网数据数目的增多,传递误差增大;当格网数据数目同样多时,减弱相邻格网单元上格网数据权重比例,传递误差就会相应地减少。     

Evaluation of Information Loss in Digital Elevation Models With Digital Photogrammetric Systems

Information loss is caused when a surface is sampled with a finite interval, such as in the production of a digital elevation model (DEM). This information loss can become the dominant part of the error in a DEM. The ability to quantify information loss enables guidance to be provided for an appropriate choice of grid interval and better accuracy assessment for the DEM. With the use of digital photogrammetric systems, evaluation of information loss has become much easier. This paper describes three methods of evaluating information loss. An example is given of the method which is most appropriate for use with a digital photogrammetric system, based on rock cliff surface data and the VirtuoZo system.     

基于随机过程的格网DEM精度场模型

针对目前DEM格网精度从理论上难于统一量化描述问题,提出一种基于随机过程的格网DEM（grid digital elevation model, grid DEM）精度场模型,该模型从随机过程理论入手,借助DEM的统一插值模型,建立了DEM两类误差（噪声误差和逼近误差）的数学表达,并分析了构成DEM误差的各个分量的数学意义。与已有的模型相比,该模型实现了传统DEM两类误差的统一描述,此外,该模型适用任意插值方式生成的格网DEM的精度评价。     

GDEM数据格式转换

目前,GDEM数据是覆盖范围较广、分辨率较高的全球数字高程模型数据。它为诸多涉及地理信息的学科和领域提供了精确的地形信息。本文通过对ASTER GDEM数据的Geo TIFF格式的分析与研究,实现了从GeoTIFF数据格式向Arc GIS的grid格式及NSDTF_DEM格式数据的转换,并实现了Virtuo Zo_DEM,CNSDTF_DEM,grid三种DEM数据的相互转换,最后基于Surfer软件对GDEM数据进行了应用实验。     

席尔宾斯基垫片在格网DEM信息伪装中的应用

DEM具有十分重要的军事经济价值,格网DEM是其最常见的一种表现方式。本文通过探讨席尔宾斯基垫片的一些性质,结合数字高程模型的数据特点,给出了席尔宾斯基垫片应用于DEM数据信息伪装的方法并进行了安全性分析,实现了n维席尔宾斯基垫片情况下的DEM信息伪装。通过实验分析了伪装效果与各种影响要素之间的关系。所提出的DEM伪装算法迷惑性强、安全性能良好,可以为DEM数据的存储和传输提供有力的技术保障。     

岷江上游流域DEM的河网提取

DEM中包含了丰富的地质地貌、水文等信息,是流域分析的主要数据来源之一。详细介绍了利用DEM数据提取流域水系信息特征的方法,并以岷江上游为例,对DEM进行预处理,然后采用ArcGIS 9.3软件平台下Hydrology模块提供的D8算法来确定水流离开DEM栅格单元的方向,并计算流向各栅格单元的水流累积量,再根据给定的集...