基于DEM地形因子的水土流失分析

研究地形因子对水土流失造成的影响,可为区域水土保持工作提供参考.本文以广西百色市、河池市、贺州市、防城港市为研究区域,以ArcGIS平台为技术支持,基于数字高程模型数据,选取坡度、剖面曲率、地表粗糙度、沟壑密度4个指标,进行空间叠加分析,得到研究区基于所选地形因子的水土流失强度分级图及水土流失面积,得出如下结论:1)基...     

DEM网格尺寸对地形因子精度的影响分析

本文以四川省为研究区,基于SRTM数据和GDEM数据,选取5种不同网格尺寸提取坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率和地表粗糙度等地形因子,比较DEM网格尺寸变化对提取的地形因子计算结果的误差.研究表明,DEM网格尺寸的增大增加了DEM对地形信息的概括,提取的地形因子准确性降低;但是网格尺寸如果过小,会导致数据量快速增大,浪费大量时间和计算机资源.所以在生产实践中,应综合考虑多种因素选择适宜的网格尺寸.     

基于DEM的宁明县地形因子分析

以ASTER GDEM 30 m分辨率的DEM为基础数据,ArcGIS为软件平台,提取宁明县坡度、坡向、地形起伏度、地表粗糙度、地表切割深度等地形特征要素,并对地形特征进行定量分析.结果表明,县域内坡度在0°～81 °范围内均有分布,但相对集中于5°～ 35°之间;南坡、北坡坡向面积相差较小,分布相对均衡;西北部、南部地形起伏较大,最大处可达702 m;地表粗糙度处于0.15～1之间;地表切割深度最深处达到340.67 m.     

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。     

关于DEM地形可视性分析统一模型的探讨

地形可视性分析是太阳辐射分析、通讯信号场强分析、军事战场环境分析等应用领域中的核心问题。在现有可视性分析理论基础上,指出建立统一的地形可视性分析模型的必要性和重要意义。针对许多应用问题在方法与原理上的共性,提出一个统一的分析模型,对基于DEM地形可视性所涉及到的各个因素进行合理分类。     

利用地形信息强度进行DEM地形简化研究

在对现有的DEM地形简化方法进行总结分析的基础上,提出了一种利用地形信息强度指数的DEM简化方案。首先提取DEM点位地形信息强度指数值,然后通过阈值法确定候选地形特征点重构DEM,以国家基本比例尺1∶5万DEM作为参照目标,并将重要点法和三维道格拉斯法作为对比方法,对应用该方法进行地形简化的效果进行了综合评价。实验结果表明,该方法应用于大范围DEM简化中可以有效地保留地形骨架的结构特征,同时具有较高的数值精度,可以满足不同层次的多尺度DEM建模的要求。     

基于DEM的流域地形因子提取与量化关系研究——以陕北黄土高原的实验为例

地貌的形成是一个漫长的系统过程,其形态可以看成是表征其特征的各种地形信息因子复合在一起的复杂函数。以黄土高原地区的6个典型地貌区作为试验区,基于1∶10000比例尺5m分辨率的高精度DEM数据,在实现自然地理单元———小流域自动分割的基础上,随机选取44个完整小流域,完成了区域内沟壑密度、平均坡度、平均坡长和地形起伏度等基本地形信息因子的自动提取;同时,采用比较分析和数理统计的方法,证明沟壑密度与平均坡度、平均坡长和地形起伏度之间存在着很强的线性相关关系,量化模拟结果显示,沟壑密度(Y)可以表示为平均坡度(X1)、平均坡长(X2)和相对高差值(X3)的函数:Y=2.95228+0.127906X1-0.014X2-0.00273X3,模拟精度为94.5%。该方法对于整体研究黄土高原及其他地貌的形态特征和成因机理,具有重要的理论和实践意义。     

等值线DEM地形特征点提取与分类

地形特征按照相应特征模式隐含于DEM中,如何从DEM尽可能自动而准确的提取地形特征始终是测绘空间信息科学的重要而基础的问题.等值线是地形地貌DEM的最一般形式.地形特征点是生成高层次地形特征线面的基础,与局部地形起伏密切相关.在等值线DEM中,特征点的荻取与分类不但与当前等值线的几何形态变化有关,也与局部区域内相邻等值线有密切而复杂的关系.本文在分析各种等值线特征点提取方法的基础上,讨论等值线内部和相邻等值线之间关系的多种复杂情况,形成我们实用的等值线特征点类型判断和提取方法,并进行具体的数学推导和应用到实际地形等值线的特征提取试验中.试验结果表明,我们的提取分类方法能解决多种复杂等值线变化的情况下获取地形特征点,并取得较准确可靠的结果.     

基于栅格DEM的地形特征提取与分析

以陕北延安地区燕儿沟流域为实验样区,运用比较分析法和数理统计法进行基于栅格DEM的地形特征提取和分析,以及DEM分辨率对地形特征的影响,并计算和比较了地形特征的空间统计分布。研究表明:一个相对真实的DEM能够通过修改生成DEM的基本材料,以及对DEM进行再加工而获得。由于DEM分辨率的不同,由此得到的地形特征值(如坡度、地形指数、河网密度等)在统计特性上也会随之变化。随着DEM分辨率的降低,坡度减小,地形坦化,地形指数均值变大,流域总面积变大,子流域数量减少,河流总长度减小,河网密度降低。     

不同比例尺DEM地形信息容量的探讨

本文以福建省11个地区作为实验样区,利用Python脚本进行批量提取地形因子,从中选取坡度、粗糙度两个地形因子,并引入信息论中的信息熵、自信息相关理论进行研究。以1∶10 000比例尺DEM提取的地形因子为真值,与1∶50 000比例尺DEM所提取的地形因子信息容量进行对比分析,研究两种比例尺DEM所提取的地形因子引起的信息容量的损失和纠正方法,以及通过线性回归分析寻找两种比例尺DEM的相同地形因子面积定量信息对应的转换公式。     

DEM及数字地形分析中尺度问题研究综述

基于DEM尺度的概念与类型、DEM地形分析的尺度效应、DEM地形分析尺度研究的关键问题、DEM地形分析尺度研究的方法等几个方面的论述,分析了当前国内外在该领域的研究进展,并指出了今后应重点研究的方向,包括自然地面与DEM模拟地面之间的尺度匹配、尺度冲突与尺度耦合的关系;空间尺度参数对DEM地形分析影响的过程与机理;DEM格网单元地形分析的异质性效应。在尺度层面上,提出不同地形复杂度条件下的DEM地形分析的确定性与不确定性规律,建立以尺度为自变量的多尺度地形分析模型,建立DEM地形分析的尺度转换模型。     

一种从LIDAR数据提取城区DTM的方法

由机载激光扫描系统获取的点云数据,可以直接生成扫描区域的数字表面模型,但要想提取数字地面模型还须对点云数据进行分类处理。提出了一种获取数字地面模型的方法,其主要思路是利用原始的激光数据构建二维三角网,从而构建数字表面模型。通过分析数字表面模型的坡度进行初始的分割,剔出坡度较大的三角形。经过初步的分割之后,通过连通区域分析来获取每个分割区域的特征,提取出裸露地表高程,从而由点云数据构建出数字地面模型。     

野外地形匹配和重力测量自动布点系统

野外重力测量是精化全球和局部重力场模型的重要手段之一.以我国1:5万数字高程数据库为基础,结合地形景观生成技术,构建了野外地形匹配可视化及重力测量的自动布点系统.在重力测量布点方案的设计中,给于用户施测区域所属地形及布点点位以直观的认知形式.尤其对于地形较为复杂的山区、特大山区,可对外业测量点位进行优化,减少外业的工作量,提高重力测量的外业工作效率.     

野外地形匹配和重力测量自动布点系统

野外重力测量是精化全球和局部重力场模型的重要手段之一。以我国1∶5万数字高程数据库为基础,结合地形景观生成技术,构建了野外地形匹配可视化及重力测量的自动布点系统。在重力测量布点方案的设计中,给于用户施测区域所属地形及布点点位以直观的认知形式。尤其对于地形较为复杂的山区、特大山区,可对外业测量点位进行优化,减少外业的工作量,提高重力测量的外业工作效率。     

基于DEM的地形分类方法研究

坡度是描述地表形态的基本指标。利用ArcGIS软件对已有的1∶10 000 DEM数据进行坡度分析,能够正确高效地识别地形特征,确定对应图幅所属的地形类别。研究成果已正式应用于河北省第一次全国地理国情普查和其他测绘地理信息管理工作。     

大规模3维地形管理关键技术研究

阐述了构建大规模3维地形模型的关键技术,包括地形分块技术、地形层次细节构建、可见性剔除和基于视点的渲染技术。为了提高绘制的帧率,实现大规模3维地形漫游系统显示的平滑和连续,本文采用了基于四叉树结构的地形的连续多分辨率渲染;在考虑视点和地形粗糙度的基础上,设计了一种合理的节点评价系统;提出了限定四叉树的三角网剖分方法,有效消除了不同分辨率节点间的裂缝。实验结果表明,在保证地形真实感的前提下,这些技术实现3维地形显示可以获得较好的图形质量和显示速度。     

大规模三维地形实时漫游关键技术研究

针对大规模三维地形实时可视化在GIS、虚拟现实、游戏、仿真等领域广泛应用的关键技术与难点,介绍了在四叉树地形数据简化算法的基础上,采用数据分块、基于块节点的视景体裁剪、部分数据常驻内存以及边界裂缝消除等实现对大规模地形数据的快速漫游的方法。实验结果表明,该成果能够实现大规模三维地形的实时漫游。