栅格DEM的水平分辨率对地形信息的影响分析

数字高程模型（DEM）是当前用于地形分析的主要数据源,可以从DEM提取不同的地形因子得到地形信息为各种地学分析提供基础服务。对三峡库区应用6种不同网格分辨率进行地形因子数据的提取和分析。研究表明,DEM的水平分辨率对地形信息的精确性有影响,网格的增大增加了DEM对地形信息的概括．应根据不同的需要选择不同分辨率的DEM。     

基于地形因子信息量的数字高程模型分辨率的选择——以黄土高原的研究为例

在黄土高原选取代表不同黄土地貌类型的神木、绥德、延川、富县、宜君共5个研究样区,以样区1∶1万地形图所建立的DEM为研究对象,分析不同水平分辨率DEM所提取的坡度和坡向的信息量变化规律,提出了基于互信息的精度指标。在每一样区随机选取20个试验样区,得到上述指标与水平分辨率的函数关系,可以根据其反函数由已知指标求得所需要的水平分辨率数值,并且该函数关系在每一样区的16个随机检验样区通过了检验。实例证明,该函数关系可以在保证精度的条件下节约成本,并可以减小数据量。     

DEM地形信息提取对比研究——以坡度为例

由于DEM数据本身多尺度因素,加之地形、地貌特征具有宏观性与区域分异性的特点,直接的信息提取往往很难达到预期的目的。利用DEM制作坡度图高效、省力,但其精度有很大的不确定性,同时DEM制作过程中的误差传播、转移对坡度信息的影响缺少系统的判断依据。选取位于陕北黄土高原上的两个不同地区作为实验样区,在不同DEM生产的基础上,以高精度的1∶10 000DEM为准值,通过对1∶5万和1∶1万DEM提取定量地形要素的叠合、比较与统计分析,探讨具有不同地貌类型的区域1∶5万DEM提取地形信息的精度及其统计意义上的数量百分比关系。     

InSAR DEM精度与地形特征的关系分析

为研究InSARDEM与地形特征的关系,本文以从不同空间位置获取的两幅SAR影像作为实验数据,将InSARDEM与USGSDEM进行比较,分析了InSARDEM的精度,并研究其与坡度、坡向之间的关系。结果表明,本次实验InSARDEM与USGSDEM高程差异中误差为+19.11m,其精度与地形特征强烈相关,随着坡度的增加,InSARDEM精度降低,且前坡处高程精度高于后坡。     

DEM坡度、坡向的有效尺度范围

采用曲面矢量合成方法,通过比较点位上的坡度、坡向的矢量值与以点为中心、一定范围地形曲面上的矢量值,进行了DEM坡度、坡向的有效尺度范围研究。结果表明,格网中心点上计算得到的坡度、坡向所代表的范围是DEM分辨率的1.7~2.7倍。这种规律在不同的地貌样区是普遍存在的,且不受DEM分辨率的影响。     

基于DEM的坡度坡向误差空间分布特征研究

研究DEM误差和坡度坡向误差的关系,澄清目前关于坡度坡向误差空间分布的矛盾观点,明确指出基于DEM提取的坡度坡向误差主要分布在平坦地区,并通过实验对结论进行验证,所得结论对实际工作有一定的指导意义.     

格网DEM坡度计算模型的相似性研究

当DEM的精度和分辨率确定后,坡度坡向计算结果取决于计算模型。本文设计了逐栅格单元的相对差等级评价方法,并结合基于整体的频率图和XY散点图评价指标,定量揭示了坡度计算模型之间的异同。主要结论为:①坡度计算模型有离散和连续之分,连续型模型能给出更加符合实际的坡度坡向计算结果;②坡度计算结果与计算点数有关,点数越多,计算结果越稳定;③算法间的差异随DEM分辨率的增大而增大。最后本文给出了实际应用中的坡度计算模型。     

1：1万不同分辨率DEM提取坡度精度分析

分析了不同分辨率所提取地面坡度面积误差变化的规律,建立了坡度面积百分比平均误差与分辨率的线性函数关系,实例验证了其可由已知误差求得所需比例尺的分辨率范围。     

DEM分辨率变化对坡度误差的影响

分析了坡度提取算法的数学模型,并结合实际数据进行了分析和验证,提出了对误差进行敏感性程度分析的方法,得到了根据DEM分辨率或平均坡度计算坡度误差的公式。     

自DEM由不同算法提取坡度的对比分析

以陕北韭园沟流域1:10 000水平分辨率为5 m的DEM为研究对象,运用方差分析、回归分析、排序分析等分析方法,采用6种不同算法分别提取坡度。通过比较不同算法所提取坡度的平均值、最大值、标准差、坡度的中误差,定量分析中误差与地形变化的关系后,提出在黄土丘陵沟壑区提取坡度时选用三阶反距离平方权差分算法和三阶反距离权差分较为合理。     

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.     

基于遥感影像生成DEM的质量检查

数字高程模型(DEM)是数字摄影测量的重要产品之一,有着非常广泛的应用领域.DEM数据质量的好坏,直接影响DEM应用分析结果的可靠性及应用目标的真正实现.针对用数字摄影测量手段从遥感影像中提取的DEM,详细探讨多种实用的DEM质量检查方法.实验证明,用提供的综合检查方法能快速、准确地发现并定位DEM中存在的问题.     

不同空间尺度DEM地形信息容量综合对比研究

DEM包含了大量地形信息,是进行地形分析的基本数据。由于DEM数据的多尺度因素,加之地形、地貌特征具有宏观性与区域分异性的特点,不同尺度下的DEM地形信息容量具有较大的差异。本研究选取黄土高原地区的绥德、佳县、富县和宜君县四个实验样区,以Arc view/GIS软件为技术平台,提取了基于DEM数据的地形因子,并运用比较分析与数理统计的方法,对地形因子的提取结果进行了分析,获取了单一值因子的量化表达模型,确定了DEM地形信息容量与分辨率、地域及比例尺之间的量化相关关系,并在此基础上分析了DEM地形信息容量在不同空间尺度上的分异规律。     

DEM坡度计算的适宜窗口分析

局部分析窗口大小是DEM坡度计算的关键因素之一.首先建立不同分析窗口下的坡度精度模型,讨论拟合曲面和DEM地形曲面匹配程度的分析方法,然后以分布在不同地貌类型和地形特征部位的样点为研究对象,分析不同窗口大小对坡度计算的影响规律;通过X2检验法,研究不同分析窗口下拟合曲面和DEM曲面的匹配程度,最后综合考虑两个方面的影响,探讨基于DEM坡度计算的适宜窗口.研究主要结论为:①坡度计算精度随着分析窗口的增大而提高;②随着分析窗口的增大,拟合曲面与DEM地形曲面之间匹配性逐步减弱;③坡度计算的精度应该在拟合曲面和DEM地形曲面相匹配的前提下,通过适当扩大局部窗口来获得,推荐5×5局部分析窗口为DEM坡度计算的适宜窗口;④DEM地形参数计算中,不应过分的追求计算精度而忽视形态的相似性,否则尽管地形参数的精度很高,但只具备数学意义而没有地形意义.     

DEM流域特征提取及其在非点源污染模拟中的应用

概述了数字高程模型(DEM)的特点及对其进行流域特征信息的提取原理和方法,结合流域非点源污染模拟研究的需要,在GIS软件和非点源污染模型SWAT的技术支持下,对密云县密云水库北部流域DEM进行了流域的刻划及模型运行单元HRUs的生成,最后从三个方面:对DEM在非点源污染研究中的应用进行了有益的探讨。     

Topographic correction of ALOS-PALSAR images using InSAR-derived DEM

Topographic corrections of synthetic aperture radar (SAR) images over hilly regions are vital for retrieval of correct backscatter values associated with natural targets. The coarse resolution external digital elevation models (DEM) available for topographic corrections of high resolution SAR images often result into degradation of spatial resolution or improper estimation of backscatter values in SAR images. Also, many a times the external DEMs do not spatially co-register well with the SAR data. The present study showcases the methodology and results of topographic correction of ALOS-PALSAR image using high resolution DEM generated from the same data. High resolution DEMs of Jaipur region, India were generated using multiple pair SAR images acquired from ALOS-PALSAR using interferometric (InSAR) techniques. The DEMs were validated using differential global positioning system measured elevation values as ground control points and were compared with photogrammetric DEM (advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer – ASTER) and SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) DEM. It was observed that ALOS-PALSAR images with optimum baseline parameters produced high resolution DEM with better height accuracy. Finally, the validated DEM was used for topographic correction of ALOS-PALSAR images of the same region and were found to produce better result as compared with ASTER and SRTM-DEM.     

数字摄影测量系统生成的DEM数据精度的确定

论述一个由数字化画幅式像片（或数字影像）用数字摄影测量系统生成的DEM数据精度的确定方法。该方法的特点是只使用数字摄影测量系统的观测,避免了其它测量系统（如解析测图仪）的影响。通过在数字视频测图仪（DVP）上所作的大量实验证明本文中设计的方法是普遍实用的。实验结果表明,影响DEM数据的精度的主要因素是像元大小。     

不同生产方式DEM的坡度算法比较

在吉林省国土调查工作中,普遍利用DEM以ArcGIS为平台来计算坡度,对以不同方式生产的DEM均采用三阶反距离平方权差分算法计算坡度,并未顾及DEM生产方式的改进对坡度计算带来的影响。本文以不同生产方式生产的DEM为研究对象,在理论上分析不同坡度计算方法的适用性,并利用不同生产方式获取的DEM实验数据按不同算法分别计算坡度,对相关结论进行了验证,旨在为实际工作中依据DEM的特点确定适宜的坡度算法提供参考。     

基于地形图矢量化数据利用MapMatrix进行DEM生产

MapMatrix是基于航空卫星遥感等数据进行多源空间信息综合处理的平台,功能设计合理,使用方便灵活。介绍基于地形图矢量数据,利用全数字摄影测量软件MapMatrix进行DEM制作的方法,相对于利用ArcInfo进行地形图矢量化DEM生产的传统方法,该方法优化了生产工艺,提高了生产效率。     

基于ArcEngine的DEM地形可视化自增强方法与实现

以坡度变率、坡向变率、剖面曲率和平面曲率4个坡面因子为例,从计算公式和总体流程角度探讨了可视化自增强方法。通过基于ArcEngine的组件接口技术开发,完成了提取坡面因子、生成晕渲图和融合显示,实现了集准确性、可测量性、直观性和灵活性于一体的DEM地形可视化自增强技术。