基于MapX数字高程模型的实现

为了建立保持一定精度的数字高程模型，在分析了现有利用等高线生成数字高程模型的插值算法的基础上，提出了一种基于MapX软件的改进的补点插值算法，并进行了计算机仿真．仿真结果表明该方法较之其他方法更快速、有效，能对地形的高度特征进行较好的描述．     

分布式水文模型在渭河流域水环境分析中的应用

在基于数字高程模型(DEM)的分布式水文物理模型基础上,将大流域划分为若干子流域,利用流域的地貌特征参数将子流域划分为汇流区间和山坡,模拟渭河流域的径流过程,分析径流形成机理,描述了网格单元的截留、蒸发量、下渗、地表径流、地下径流、融雪等水文物理过程,在每一个网格上用地形高程建立地表径流之间的关系.并与一维对流扩散水质模型相结合,根据已有年的相关资料进行了日径流过程及主要水质指标的模拟分析.结果表明,分布式水文模型与水质模型在渭河流域的耦合应用取得了良好的模拟效果.     

分布式陆面-水文模型在淮河流域的应用

分布式水文模型是模拟地表径流、研究流域水循环的有效手段,以淮河流域为研究对象,利用数字高程DEM(digital elevation model)、全球植被覆盖数据、土壤结构资料等构建气象数据驱动下的分布式陆面-水文模型,根据1980-1982年淮河流域水文站实测数据进行模型参数率定,采用相对误差、确定性系数和Nash效率系数作为衡量指标来验证模型的模拟精度,并对比淮河流域主要水文站实测逐日径流量与模拟值,分析该模型对洪水流量的模拟效果.研究结果表明,该分布式陆面-水文模型具有较高的模拟精度,能较好地模拟流域水文过程,可用于变化环境下的水循环过程模拟和流域水文响应研究.     

基于DEM的岷江上游数字流域的离散化

流域地形与土地覆被类型离散化是构建分布式水文模型的关键问题之一，文中通过地形坡向分析技术在栅格DEM基础上生成数字化的流域水系和流域边界，按照流域地形特征将整个流域从空间上划分成多个自然子流域；在每个子流域内部，通过土地利用和土壤分布数字地图的叠加，生成体现单一土地利用类型和土壤类型组合的水文响应单元，并将研究区岷江上游流域离散为31个子流域，136个水文响应单元(HRU)，实现了数字流域的空间离散化，为构建分布式水文模型奠定了基础。研究表明：河道面积阈值的大小决定了离散子流域数目，也决定着水文响应单元的数量，具体流域的阈值需要进行比较分析来确定。     

飞来峡流域基于栅格DEM的分布式水文模拟

基于栅格DEM的分布式水文模型能利用DEM提供的流域地形,包括流域边界、坡度、坡向、河网等特征信息,充分考虑下垫面条件的不均匀性及空间尺度相耦合性.以集水面积34097km2的飞来峡水库流域为例,利用SRTM90m精度的DEM资料提取流域特征信息和划分水系和子流域,采用基于栅格DEM的分布式水文模型来计算每个栅格的产汇流,河道汇流采用马斯京根法,参数率定采用SCE-UA优化算法.结果表明:一个结构简单、物理过程明确、参数较少的栅格DEM分布式模型可以被用于大中型流域的水文模拟,以更好地利用流域地形特征信息和描述流域水文过程.     

考虑蓄满产流机制的流域分布式产汇流模型

洪水预报通常基于降雨径流模拟进行。以山坡水文学理论的蓄满产流机制为出发点,展开了对山区流域降雨径流模拟的研究,以此建立分布式三水源产汇流模型。首先,对研究流域进行离散化,以数字高程数据为基础提取流域的地形数字特征,使离散化坡面单元的数据同时完成自动匹配,实现参数的空间离散化,为模型的应用提供参数支撑。其次,采用水流连续方程和达西公式计算单元坡面内的产流量;以圣维南方程组简化的运动波方程为控制方程,推导出坡面流近似的偏微分方程,利用特征线法对每一单元坡面进行汇流计算。所建分布式水文模型可模拟从非饱和壤中流漫溢到坡面单元上形成饱和坡面流的暴雨径流过程。同时借由马斯京根-康吉法衔接了坡面离散单元水文子过程与主河道的汇合。最后选取美国古德温河流域典型的降雨过程进行次洪过程模拟,采用确定性系数、相关系数来评定模拟精度,结果表明其模拟精度达到了径流过程模拟和作业预报的精度要求。总体来说,所建分布式产汇流模型不但适用于单一坡面的径流分析,且能够应用于一般流域以进行降雨径流过程的模拟,在一定程度上可为防洪调度提供参考依据。     

三角格网数字地面模型的生成技术

根据格网绘制等高线是数字测图等高线绘制的主要方法,运用此方法分析三角格网数字地面模型的数据获取与转换方法,进行厚始数据的预处理,提取地形地物特征,依据生成的三角格网及相关信息绘制等高线。     

基于1:25万DEM昆明地区地貌形态特征分析

地貌作为地理信息的重要贡献组成要素，它决定着自然地理单元的形成和地面物质与能量的再分配．该研究利用GIS图像处理技术方法，通过对昆明地区1：25万数字高程模型数据进行处理，提取了研究区有关坡度、坡向、地形起伏度等的地貌特征要素，并进行定位表达与特征统计分析，结果获得了对本区地貌特征的定位与定量化的总体认识，为研究区的农业规划、水土流失、土壤侵蚀、地质灾害等研究提供了新的空间信息基础平台．     

由等高线图像生成三维地形的简易方法

针对目前三维地形数据生成技术普遍缺乏对小范围地形的便捷导入，还停留在大范围、高硬件支持、高计算量水平的现状，介绍了由图像等高线信息生成三维地形的简易方法.着重论述了等高线的跟踪及等高线间地貌信息的填充，根据等高线的特点，采用图像的边界检测方法实现了对非细化等高线图像的自动跟踪；采用内插和外插相结合的方法填充等高线间的地貌信息，生成的三维地形效果较好.介绍的由等高线图像生成三维地形生成方法比较简单，容易实现，而且对于系统平台的硬件和软件要求较低,适合于一些小规模、且对地形精度要求不高的三维地形的生成.     

克里金插值算法在等高线绘制中的应用

介绍了普通克里金插值方法的原理及步骤,利用普通克里金插值法对离散的数字高程模型（DEM）数据进行了插值加密;在Windows环境下,以VisualC＋＋6．0为开发平台,以OpenGL为工具,建立了基于DEM的等高线模型;对克里金插值法与距离反比插值法做了比较,结果表明,克里金插值后生成的等高线模型比距离反比插值后生成的等高线模型精度高、误差小．     

基于楔环结构的彩色印章检测和对齐方法

基于外轮廓骨架线套位法，实现了不同类型印章（圆章、方章、椭圆章）的快速检测算法.算法对彩色模板印章进行属性分析，对彩色票据图像进行颜色规范化，并抽取印泥颜色从而简化票据图像.对检测到的候选印章子图和模板印章计算FFT变换的幅度谱图像，进而构造对应于楔环结构的幅度谱特征矩阵.通过错位对齐两个幅度谱特征矩阵计算最小幅度差，由粗索到细索两个步骤可精确恢复两枚印章的相对旋转角度.在空域上用多分辨率局域平移枚举法，恢复两枚印章的相对平移.实验结果表明，该算法能处理背景复杂和多噪声的图像，具有极高的检测率和精确度.     

建立数字高程模型的多边形区域法

针对利用等高线地形图建立数字高程模型(DEM)时传统方法需先提取离散点数据、构建大量不规则三角形网(TIN)的繁琐过程，提出简便的多边形区域法.对等高线进行完整性处理并按多边形编号存储，利用既有的等高线及其单边邻接关系将整个地形图划分为相互独立的多边形区域,形成DEM模型；通过搜索查询点所在的多边形区域及对应的等高线高程值，采用距离加权平均法计算查询点的高程.该方法建立的DEM模型明显减少了网格数量和存储空间，高程插值计算精度不低于TIN法.利用多边形区域替代传统的TIN，建模效率提高,适合于建立大型的DEM.     

利用GIS技术进行水土流失治理经济效益分析——以王家沟为例

选定黄土丘陵沟壑区的王家沟流域为研究对象,以地形图和遥感影像资料为主要信息源,利用GIS表面分析和叠置分析方法,获取坡耕地和梯田的坡向分布图,讨论了地貌形态对DEM和影像判读的影响及提高精度的方法;结合农作物种植面积的统计资料,计算出不同坡向上农作物的增产量和保土保肥量.采用市场价值法和机会成本法对该流域的坡改梯和筑坝淤地等工程治理措施所取得的经济效益进行定量分析.     

DEM若干理论问题思考

对用中误差描述和评价DEM整体精度的DEM随机误差观提出质疑,认为DEM是由带随机误差的原始数据内插而成,DEM误差就应由性质不同的两部分误差组成,即测绘所产生的随机误差和内插所产生的对地表曲面的逼近误差,二者可分别进行质量控制,对于内插误差,应采用定义域内的全部点是否符合最大绝对偏差的一次性否决法进行检验.通过讨论三维地面概念模型和DEM高保真问题等概念,说明DEM误差以随机误差概而论之的实质是漠视了DEM高保真这一质量要求;并结合地图代数研究,论述等高线族和地形结构线族的空间几何对偶关系———后者是前者的广义Voronoi界线,因此,当利用等高线数据生产DEM时,并不存在选择性采样F-S数据的必要.     

基于动态轮廓模型的微分域网格变形

提出了一种在线性空间中近似保持几何特征、骨架和体积特征的微分域网格变形技术,即基于动态轮廓模型的微分域网格变形.动态轮廓模型概括了网格的能量形式,通过保持它的不变性,从而达到骨架和体积的近似不变.由于动态轮廓模型是通过线性计算获得的,跟网格微分域方法融合后是一个线性的能量最小问题,从而达到用户操作的实时性.通过例子证明,基于动态轮廓模型的微分域网格变形技术能够很好地保持网格的几何特征、骨架和体积特征,且能做到实时交互.     

利用等高线制作格网DEM方法的研究

数字高程模型（DEM）作为数字摄影测量、数字测图的重要产品,在测绘领域以及地理信息系统中发挥着极为重要的作用.以建立基于等高线的高质量数字高程模型为目的,介绍当前等高线生成DEM的方法,对常用的构建DEM的插值方法进行分析,并系统描述构建各种不同DEM方法的优缺点.针对规则格网（GRID）与不规则三角网（TIN）表达形式的DEM,对优化等高线数据内插方法进行系统地比较,使等高线内插DEM能够更加真实自然地反映地表情况.     

多阈值优化的运动图像轮廓特征提取方法

针对传统运动图像轮廓特征提取方法存在提取时间较长、提取精度较低的问题,提出多阈值优化的运动图像轮廓特征提取方法.通过运动图像轮廓特征分析,利用最大类间方差模糊约束法获取隶属度函数,利用模糊隶属计算运动图像中目标体轮廓多个阈值,利用约束后的多个阈值计算图像轮廓范围内中心点近邻的两个轮廓点的几何中心值,通过计算曲率角得到曲率符号,依据曲率符号提取运动图像轮廓特征.结果表明,所提方法曲率特征计算误差率低,有效减少了运动图像轮廓特征提取时间,提高了特征信息提取精度.     

基于LSTM与牛顿迭代的两轴系统轮廓误差控制

针对轮廓误差影响运动系统精度的问题,提出结合长短期记忆神经网络(LSTM)和牛顿迭代法对轮廓误差进行预测、通过转换任务坐标系对轮廓误差进行补偿的方法.在运动平台上提取特征轮廓与数据,将牛顿迭代法应用于对轮廓误差的计算,通过计算出的轮廓误差对优化后的LSTM神经网络进行训练,建立更准确的轮廓误差预测模型.通过转换任务坐标系,将预测的轮廓误差作为前馈补偿到参考轮廓中,提高轮廓控制性能.通过试验对比PID、迭代法和神经网络法,利用随机NRBUS轨迹验证泛化性,表明提出的方法能够有效地预测并控制轮廓误差,在精密运动控制领域有良好的应用前景.     

基于GIS技术的环青海湖地区三维景观模拟及分析

本文利用ArcGIS软件的3D扩展模块ArcScene,以数字等高线生成格网DEM,转化为TIN后,通过遥感影像粘贴纹理,建立了环青海湖地区的三维景观模型.通过对研究区三维景观模型进行基本地形分析和水淹分析,提取了不同应用价值的地形要素信息,辅助完成了区域地貌划分与区域地貌识别,并有效模拟了未来青海湖水位上涨后对该区域的影响,直观演示了这种影响范围,为该地区生态环境变化研究及人类对这种变化的响应研究奠定了基础.     

基于网格序列法和端点量化的等值线生成算法

为了提高等值线生成率,高效直观地绘制衍射极图及其他相应等值线图,根据晶体结构数据的特点和对等值线绘制的要求,提出了一种基于网格序列法的等值线生成算法NSVD-GA（Grid Scan and Vertex Digit-al-Generation Algorithm of Contour Lines Drawing）。该算法基于网格序列采用对网格端点量化后进行数字比较的方法绘制等值线,既避免了网格无关法等值线追踪起始点选取困难、网格出口判断复杂的问题,又有效地减少等值线值与端点的判断次数。该算法思路清晰,简洁高效,非常适合晶体结构等科研数据的等值线图表达及其他类似情况的等值线生成。