DEM数据的可视化

DEM(数字高程模型)能有效描述地形结构，可视化技术是当今表达和分析复杂数据的有力工具。将可视化引入到DEM中，实现三维地形的生成与仿真，有助于用户直观地理解和提高DEM数据的分析能力。     

中国地区SRTM3 DEM高程精度质量评价

为揭示我国SRTM3DEM数据高程精度质量,结合已开展过SRTM3DEM高程精度质量评价工作的局部地区的研究,考虑空间分布情况,选取新疆、辽宁、山东、浙江、海南5个地区的平原、丘陵、盆地、山地等地形区域作为典型研究区,并以1∶5万DEM为假定真值、以1∶25万DEM为参照,通过DEM面误差可视化分析、DEM面误差信息熵模型、中误差模型等方法对SRTM3DEM数据高程精度质量做了分析。计算结果表明我国SRTM3DEM数据高程精度质量受地形影响并存在一定的空间差异性,同时我国范围内SRTM3DEM数据高程精度质量整体上要高于1∶25万DEM。     

Global Mapper软件在精细化DEM中的应用

Global Mapper是一款地图绘制软件,能够将数据显示为光栅地图、高程地图、矢量地图,通过可视化、真实的三维地形,直观展示出地形变化特点。本文从Global Mapper软件可视化和真实的三维地形两个方面阐述了我院在精细化DEM中的应用。     

基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能,以长江中游湖北地区为试验区,利用现有的遥感影像、数字高程模型(DEM)和地理要素的矢量数据,实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,研究了基于3维场景空间分析的理论,最后对系统的实现做了简要介绍。     

基于DEM的森林植被空间分析与变化检测

采用1∶10 000地形图等高线地形数据建立内蒙古大兴安岭克一河林业局DEM,用于自动提取地形因子,获得高程、坡度和坡向分级图;并利用2012~2015年高分辨率卫星遥感影像监测森林资源变化情况。结果表明,基于1∶10 000地形图等高线地形数据DEM的地形分类具有可接受的垂直精度,山区植被分布图为遥感树种识别与分类提供了可能,三维可视化空间表达提高了森林资源的空间分析能力,卫星遥感影像判读区划与现地验证是监测林地变化的有效技术手段。     

地形地质GIS三维可视化及应用

借助GIS强大的三维建模及可视化分析功能,以湖北省崇阳地区1：50 000区域地质成果为例,基于地理矢量数据、地质矢量数据和遥感影像数据,利用地形数据构建数字高程模型（DEM）,将DEM与遥感图像叠合生成三维影像图,建立集地形、地质、遥感等数据为一体的三维可视化模型,解决传统二维地质图件用于表示三维地质不直观等问题,提...     

基于3维GIS的地形可视化及其应用

借助GIS强大的空间数据处理和3维可视化分析功能，以长江中游湖北地区为试验区，利用现有的遥感影像、数字高程模型（DEM）和地理要素的矢量数据，实现了地形的3维可视化和地表分析。解决超大数据量数字高程模型（DEM）快速显示的算法，研究了基于3维场景空间分析的理论，最后对系统的实现做了简要介绍。     

几何校正后的三维地形可视化及应用

三维可视化技术的发展日益成熟,本文以ERDAS IMAGINE软件为基础,利用Arc GIS软件将该地形图的高程数据转换为高精度的数字高程模型,通过影像的几何校正后,将DEM影像与该区域的多光谱影像图进行叠加,从而实现了三维地形的可视化。几何校正后的三维地形真实感更强,并在此基础上分析了三维地形可视化的应用,对于虚拟现实技术的迅速发展有着重要的意义。     

数字地形分析与地形三维可视化表达研究

数字地形分析是基于数字高程模型(DEM)进行地形分析的一种数字分析技术,是常规纸质地图分析、DEM应用范围的拓广和延伸。地形的可视化表达是地形地貌、景观建模、地形分析等领域的基本技术手段之一,通过和地形分析技术的有机结合,可使地形的表达更加逼真形象。本文简要论述了数字地形分析的基本内容和原理,总结归纳了地形三维可视化表达的相关模型。     

太湖地区SRTMDEM高程精度质量评价

本文根据太湖地区地形特点,选择典型试验区,并以1∶50 000DEM为假定真值,通过DEM面误差可视化分析、DEM面误差谱、面误差信息熵模型、中误差模型等方法对SRTM DEM数据高程精度质量做了分析。结果表明太湖地区SRTM DEM高程精度质量要高于1∶250 000DEM,并低于1∶100 000DEM。在分级为1m的情况下,DEM面误差图能较好地描述太湖山地地区山脊线、山谷线的走势。     

基于规则格网DEM自动提取地性线的一种简便方法

给出了一种基于规则格网ＤＥＭ自动提取地性线的简便方法,阐述了其具体实现过程,实验表明其不仅易于实现,而且还是一种基本上对大部分常规地形的ＤＥＭ均适用的方法。     

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。     

The Effect of DEM Raster Resolution on First Order, Second Order and Compound Terrain Derivatives

It is well known that the grid cell size of a raster digital elevation model has significant effects on derived terrain variables such as slope, aspect, plan and profile curvature or the wetness index. In this paper the quality of DEMs derived from the interpolation of photogrammetrically derived elevation points in Alberta, Canada, is tested. DEMs with grid cell sizes ranging from 100 to 5 m were interpolated from 100 m regularly spaced elevation points and numerous surface‐specific point elevations using the ANUDEM interpolation method. In order to identify the grid resolution that matches the information content of the source data, three approaches were applied: density analysis of point elevations, an analysis of cumulative frequency distributions using the Kolmogorov‐Smirnov test and the root mean square slope measure. Results reveal that the optimum grid cell size is between 5 and 20 m, depending on terrain com‐plexity and terrain derivative. Terrain variables based on 100 m regularly sampled elevation points are compared to an independent high‐resolution DEM used as a benchmark. Subsequent correlation analysis reveals that only elevation and local slope have a strong positive relationship while all other terrain derivatives are not represented realistically when derived from a coarse DEM. Calculations of root mean square errors and relative root mean square errors further quantify the quality of terrain derivatives.     

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。     

基于杨赤中滤波推估法的地形剖面分析的设计与实现

应用杨赤中滤波推估法,将地形碎部点高程观测值经插值转换为格网DEM数据,并利用VB和MapInfo来实现其立体等高线的绘制功能。在此基础上,阐述其地形剖面分析功能的设计与实现。最后通过实验比较,验证了基于杨赤中滤波推估法的地形剖面分析能取得较好的效果。     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD. It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature. Generally speaking, there are two methods for building DEM. One is based upon the digital terrain model of discrete points, and is characterized by fast speed and low precision. The other is based upon triangular digital terrain model, and slow speed and high precision are the features of the method. Combining the advantages of the two methods, an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper. When interpolating elevation, this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the traingle. The method has the advantage of fast speed, high precision and less memory.     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD.It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature.Generally speaking,there are two methods for building DEM.One is based upon the digital terrain model of discrete points,and is characterized by fast speed and low precision.The other is based upon triangular digital terrain model,and slow speed and high precision are the features of the method.Combining the advantages of the two methods,an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper.When interpolating elevation,this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the triangle.The method has the advantage of fast speed,high precision and less memory.     

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。     

数字高程模型DEM精度研究

用不同地貌类型地区的实验数据对数字高程模型(规则格网DEM)的格网间距与中误差(RMSE)、平均高程、剖面曲率的关系进行研究,采用比较分析的方法,得到格网间距与中误差的数学模型,可以用通式:Y=A BX CX2表示,并且把地形因子(平均高程、剖面曲率)作为自变量,进一步分析通式中3个系数与地形因子的关系,发现两个地形因子与系数函数关系比较相似,并得到Y=A BX CX2 DX3的数学模型。由验证结果表明,所得模型效果良好。     

地形特征约束下的失真DEM修复方法

数字高程模型（DEM）在描述地形时会存在一定程度的失真现象,对失真DEM进行修复可以有效地提高其精度及保真度。本文针对DEM在描述规则地形时存在的失真现象,提出了用地形特征约束失真DEM形态结构的失真修复方法,以规则地形中的平地结构地形为例,进行了失真修复试验。首先根据地形特征确定平地地形的DEM应为平面结构,再采用最小二乘法（LS）及随机抽样一致性算法（RANSAC）对其平面方程进行参数估计,进而得到修复的DEM数据。试验结果表明,本文所提的修复方法有效可行,修复后的DEM数据不仅提高了精度,还能充分地反映原地形的地形特征。两种修复算法的修复能力相接近,当存在大量格网点时,都能达到很好的修复效果,但RANSAC更能适应高程异常的情况,鲁棒性更好。