不同精度DEM流域地形特征提取分析及坡度误差控制研究

以北京密云水库牤牛河流域为试验区,对该流域4种精度DEM提取的流域地形值进行分析,并基于此对不同精度DEM所提取的坡度值进行了误差量化控制,运用曲线回归方法,建立了坡度损失拟合方程系.试验证明,该方法对坡度误差控制较好,具有较大的应用价值.     

数字地形分析中适宜分析窗口选择方法的评价

基于栅格DEM（digital elevation model）计算局域地形属性时,所采用的分析窗口将直接影响数字地形分析结果,因此在实际应用中应选择适宜分析窗口。由于地形条件是随空间变化的,因此随空间变化的适宜分析窗口应比通常所用的全局固定的3×3窗口更为合理。目前通过定量计算获得随空间变化适宜分析窗口的方法是多窗口局部地表形态刻画法。选用3个具有不同地形特征的研究区,在不同分辨率下分别将坡度、剖面曲率用于该方法来确定适宜分析窗口,对实验结果进行分析评价。结果表明,当利用不同地形信息时,所得的适宜分析窗口情况明显不同。进一步的实验分析发现,与传统所用的全局固定3×3窗口相比,该方法所识别出的随空间变化的适宜分析窗口结果对于实际应用结果没有明显差别。因此该方法有效性存疑,尚不能作为确定适宜分析窗口的有效方法,还需进一步开展方法研究,以设计出合理有效的方法来识别随空间变化的适宜分析窗口。     

基于格网DEM线状分析窗口的地形特征线快速提取方法

提出基于正交条带状分析窗口及DEM数据,实现地形特征线快速提取的方法。通过在黄土丘陵区的实验显示,该方法与现有的方法相比具有提取方法简单、精度高、栅格矢量数据格式间转换较为方便的特点。     

基于DEM应用内插算法的分析

本文介绍了基于ＤＥＭ应用的几种内插方法,并对双三次内插法,移动曲面法两种主要方法做了试算及分析,讨论承不同情况的方法方法应用。     

基于DEM的地形简化方法对比分析

地形简化作为一门重要的数据压缩技术已广泛应用于DEM。在大量简化算法中，地形简化指标作为地形简化的核心环节，其好坏直接关系到地形简化的好坏。本文对基于局部误差、曲率和法向量的五个地形简化指标进行了分析评价，用离散的高斯合成曲面来模拟真实DEM，以解析得到的高斯曲率作为地形简化指标“真值”，对比研究了在离散高斯曲面上得到的五个简化指标与解析所得“真值”，通过对各个指标“保特征性”可信度的分析，获得了对这五个指标的整体评价，最后，实例验证了本文结论的正确性。     

DEM地形描述误差空间结构分析

数字高程模型（ＤＥＭ）是地理信息系统的核心数据之一。然而,ＤＥＭ误差的存在程度不同地影响地理信息系统空间分析的精度。本文首先说明ＤＥＭ地形描述误差的提取方法,通过误差地图以及量化研究方法,揭示ＤＥＭ误差的空间分布规律。试验结构显示误差地图是实现ＤＥＭ误差可视化的有效方法;ＤＥＭ地形描述误差具有很强的空间自相关性。自相关值随地形复杂度与ＤＥＭ分辨率的改变而有规律地变化。该结果为ＤＥＭ误差的估算与模拟     

数字高程模型(DEM)的整体误差分析

对增加了服从正态分布的随机误差的数学曲面上DEM模型的整体误差与地形、内插方法和原始数据的质量之间关系进行研究,得出不同地形、不同的DEM表面模型的整体误差不同,不同的DEM模型在不同地形时对原始格网数据误差的敏感程度不同。     

DEM地形描述误差场量化分析研究

借鉴误差椭圆和ε误差带建模思想,提出了DEM地形描述误差(简称为Et)的中误差场和极值场(统称为Et场)模型,研究建立了Et场的构建方法,并以平原河网、黄土丘陵、秦岭山地等为例,采用比较分析方法研究了Et场的基本特征。     

基于DEM的坡度分析及矢量坡度图制作

本文介绍了在地理信息系统软件ArcGIS平台下,利用DEM数据进行坡度分析,并制作矢量坡度图的一般方法。     

DEM 地形描述误差的概率分布特征研究

以黄土丘陵1:1万DEM为基础数据,通过稀疏抽点法获取不同格网点布设位置下的DEM,进而分析不同分辨率DEM中单个地面点和区域地形单元的Et概率分布特征。实验结果表明:对于任意格网分辨率DEM,无论是不同布设方案下的单个地面点,还是区域地形单元,其Et的概率密度均呈现正态分布特征。对于单个地面点,如果以其为中心的3×3DEM格网单元区域以凸地形为主,其Et概率密度呈现出右偏正态分布特征;如果以凹地形为主,则呈现左偏正态分布特征,其他区域则呈现标准正态分布特征。     

栅格尺度对DEM分析中地形因子的影响

数字高程模型（DEM）是地形分析的基础。DEM的栅格大小直接影响着分析的结果。而栅格大小越小，尽管越能精确的反映和描述地形变化情况，但是计算量也是大量的增加。所消耗的代价也大大增加。因此DEM栅格尺度对地形因子的影响研究具有极其明显的意义。本文通过对浙江省桐庐县的丘陵地区和云南省洱海地区的山地地区为例。在不考虑数据误差的基础上，通过定性定量地比较不同栅格尺度对坡度、坡向的影响，得出对两种地形的异同点。为以后的实际工作起到一定的指导作用。     

简单地形特征建立DEM的HASM方法

研究了曲面建模方法(HASM)用于处理河流线和离散点的情形,给出了甘肃省庆阳市董志塬崆峒沟的扫描地形图案例。为简单起见,本文只研究其中的河流线和离散点等两种数据的情形,并通过可视化的手段比较了HASM的结果与河流线约束TIN及薄板样条方法的结果,发现HASM的结果更合理。     

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增强黄土典型地貌表达效果的方法研究

基于黄土典型地貌类型样区高分辨率DEM数据(5 m分辨率),及其衍生出的系列地形信息图层(山体阴影图、明暗等高线、坡度变率图、坡向变率图、地表曲率图),设计了针对黄土典型地貌、增强信息表达的制图方案。结果表明,山体阴影图与明暗等高线的叠加,可保留表达的真实感,增加地形计量化信息,在黄土塬区效果较好。山体阴影图与上述其他图层叠加,增强了对坡面纹理特征的刻画,在丘陵沟壑的表达效果较好。     

DEM地形可视化自增强技术

地形可视化是地形表达、虚拟地理环境与虚拟仿真领域中重要的组成部分。论文首先回顾了DEM地形分析与表达技术,然后重点阐述了如何利用DEM自身解译的地形信息,增强DEM地形等高线图、地形晕渲图等地形可视化效果,突出不同地形特征与细节,实现可量测性和直观性为一体的3维地形表达,提供用户更为直观、准确的地形认知。     

基于DEM表现地形破碎程度的一种方法

论述了一种基于对DEM数据的处理后表现地形破碎程度的方法。该方法采用对不同空间尺度的DEM数据做坡度分析,按同一规则分级后,比较其结果差异,从而表现出地形破碎程度。     

数字高程模型地形描述精度量化模拟研究

在首先提出数字高程模型（DEM）地形描述误差（Et)概念的基础上，以我国5个不同地貌类型区为试验样区，采用比较分析的方法，研究EDEM地形描述误差的成因、影响因素、量测方法以及误差的数学模拟途径。统计分析的结果证明DEM地形描述误差与DEM空间分辨率及其地面粗糙度之间存在着线性相关关系，回归分析结果显示，DEM地形描述误差Et的均方差RMS值可以表达为DEM水平分辨率（R）与地面垂直曲率（V）的函数：RMS Et=(0.0063V 0.0066)R-0.022V 0.2415。该结果可用以估算估算所建立的DEM的地形描述精度，也为确定适宜的DEM分辨率提供了理论依据。     

DEM地形复杂因子的确定及与地形描述精度的关系

以相邻地形单元正法向量的夹角作为判断准则,提出了地形复杂因子的概念,用来量化描述DEM地形复杂度,并推导出栅格DEM和不规则三角网DEM地形复杂因子的计算公式。利用高斯合成曲面模拟不同的栅格DEM地形,研究地形复杂因子ECF与平均高程-h对DEM地形描述精度RMSEEt的影响。利用线性回归方法对模拟结果进行统计分析,得到栅格DEM地形描述精度RMSEEt与地形复杂因子ECF和平均高程h-之间的线性关系。该结果可以根据地形复杂程度推算DEM地形描述精度,而且可为DEM生产和误差研究提供可靠的理论依据。     

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。     

特征嵌入式数字高程模型研究

针对常规格网DEM地形模拟的失真问题,借鉴面向对象技术,提出了“矢量化模拟,栅格化组织”方法,构建了融合地形场特征与对象特征为一体的特征嵌入式数字高程模型——F-DEM(features preserved-DEM)。