一种基于等高线弯曲约束Delaunay三角网的地形特征提取新方法

地形特征包括地形特征点和特征线,它们是进行地貌分析与处理的重要手段,也是地貌结构化综合的重要内容。本文提出并实现了一种新的等高线特征提取方法。该方法通过对等高线进行凹凸段划分,获得等高线特征段（包括凹段和凸段,分别对应山谷和山脊）,并利用最大角作为约束条件、特征段的边作为约束边对所有特征段构建约束型Delaunay三角网（简称CDT）。然后,获取特征段CDT的骨架线作为局部特征段的地性线树,并将每棵地性线树的叶节点作为相应特征段上的特征点。最后,利用特征段及其CDT对特征点进行匹配,完成地性线的追踪,生成地性线。论文最后做了相关的实验,对该方法的有效性进行了验证。     

地形特征约束的等高线群渐进式简化方法

为保留等高线群简化过程中的地形特征信息,研究了一种等高线群渐进式简化方法。首先,从等高线数据中提取地形特征点及地形特征线;将提取的地形特征点和特征线作为约束条件予以量化,并作为控制变量;再依据渐进式图形简化的思想,利用控制变量对等高线上的非特征点、特征点、特征线及其关联的弯曲进行渐进式取舍,从而实现等高线群的动态简化。实验结果表明,该方法能够有效地保持地貌形态特征,同时提高了简化过程的智能化程度。     

从栅格DEM和地形特征数据生成栅格等高线的研究

本文研究了一种利用栅格ＤＥＭ和地形特征数据，直接计算等高点并生成数字等高线的方法，对于采用栅格数据输出设备输出等高线而言，这种方法可以免去矢一栅等高转换等计算，初步实验表明，这种方法给出的等高线地貌显示良好。     

基于等高线的地形特征线提取研究

针对数字化等高线数据,研究地形特征线的提取。总结了地形特征线提取的判断依据和相关方法;提出采用曲线弯曲原理和分析方法对等高线数据进行地形线自动提取的方法,采用整体分析与局部分析相结合的方法提取特征点,按属性连接地形线的实现过程。对自动生成的山脊线和山谷线进行适当的人工编辑,最终得到比较准确的地形特征线。     

利用数字化等高线数据自动生成地性结构线

本文利用结构模式识别的理论,将等高线作为曲线看待,借助寻找曲线上凹凸点的原理来确定山谷点山脊点,并根据地形特征进一步找出山谷线山脊线。对用此法初步找出的山谷线山脊线,利用AutoCAD进行编辑。经过编辑后再用曲线拟合法加密,可获得用于DEM内插的地形骨架线。通过两个实验,其结果说明了此法可大量减少人工采集地形结构线的操作,提高DEM的地貌逼真度。     

地貌的测定及等高线的勾绘

地貌是用等高线、陡坎及一些特定符号来表示的，等高线并不像地物轮廓线那样是可以看得见的东西，因此按测定地物轮廓线特征点的方法测定等高线是较困难的。用什么方法来测定等高线，这是需要探讨的问题。不论地貌怎样复杂，总可以把地表面看成是由许多不同的面组成的。相邻面的交线构成了地貌的骨架线，测量上叫做地形线。这里主要介绍地形较复杂的丘陵地、山地的施测与勾绘。     

黄土丘陵沟壑第三副区水文地貌关系正确DEM的建立与评价

本文以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,利用ANUDEM软件和1:5万地形图研究了水文地貌关系正确DEM的建立方法,从派生等高线与原始数字化等高线对比等方面对建立的DEM进行了质量评价。并且与传统TIN方法建立的不同水平分辨率的DEM做了比较。结果表明:由等高线、高程点、河流和陡崖线在ANUDEM5.1中生成的DEM质量优于由等高线、高程点和地形特征点用TIN方法生成的DEM。ANUDEM建立的DEM更能精确地反映水文地貌特征。在此基础上,研究了确定集水面积阈值的方法,通过在Arc/Info环境下运行AML程序自动提取了基于水文地貌关系正确DEM的流域特征。     

高等线的空间关系规则和渐进式图形简化方法

详细讨论了等离线表达地形的规划和以此为基础自动建立等高线关系的方法,对地形特征点、线的提取改进了已有较成熟的方法,建立了一套实用的高等线图形简化的渐进式方法,并对其特殊情况的处理提出了具体的算法。这种方法把不同比例尺跨度的等高线图形综合融为一体,易于实现,等高线图形简化时的等高线相交可在综合过程中控制。     

一种利用地形曲率提取地形特征线算法

地形特征线是地貌形态的骨架线,主要包括山脊线、山谷线。本文深入分析和详尽阐述了利用水平曲率导数提取地形特征线算法,首先利用Evans-Young方法求取地形曲率,推导了水平曲率导数的计算公式,再利用三次曲面拟合的方法对水平曲率求导数,根据水平曲率及其导数值得到最终结果。并在不同分辨率的DEM数据上进行了实验,验证了算法的实用性和适用性。     

利用数字化等高线数据自动生成地形结构线

本文利用结构模式识别的理论．将等高线作为曲线看待，借肋寻找曲线上凹凸点的原理来确定山谷点山脊点，并根据地形特征进一步找出山谷线山脊线。对用此法初步找出的山谷线山脊线。利用ＡｕｔｏＣＡＤ进行编辑。经过编辑的山谷线山脊线再用曲线拟合法加密后就获得了用于ＤＥＭ内插的地形骨架线。通过两个实验证明，用此法可将大部分山谷线山脊线找出。用找出的山谷线山脊线参与内插后，ＤＥＭ内插的精度和地貌逼真度都有明显提高。实验结果说明了此法可大量减少人工采集地形结构线的操作，提高ＤＥＭ的地貌逼真度。     

等高线的空间关系规则和渐进式图形简化方法

详细讨论了等高线表达地形的规则和以此为基础自动建立等高线关系的方法,对地形特征点、线的提取改进了已有较成熟的方法,建立了一套实用的等高线图形简化的渐进式方法,并对其特殊情况的处理提 出了具体的算法。这种方法把不同比例尺跨度的等高线图形综合融为一体,易于实现,等高线图形简化时的等高线相交可在综合过程中控制。     

联合Delaunay三角网的等高线群综合研究

采用"联合Delaunay三角网"来提取成组等高线的弯曲,在弯曲处利用平三角形连接法进行局部地形结构线的连接,并建立起地形结构线的树状结构。运用方根模型确定谷地选取的数量指标,并提出了一种新的数学模型以确定谷地选取的质量指标,完成等高线群的自动综合。研究和实验表明,该方法充分顾及了地貌形态特征,谷地选取合理,概括程度适当,并完全避免了相邻等高线相交,综合效果较好。     

基于DEM化简的等高线综合研究

文中基于等高线综合的理论,通过制图综合对化简方法的需求分析以及小波方法的特性分析,提出利用小波高频分量滤波进行规则格网化简的等高线综合方法,并使用扩展的开方根选取规律公式确定小波变换层数及化简阈值。以切割较为破碎的中山地貌的1∶5万比例尺等高线,利用文中方法进行化简和等高线综合实验。结果表明,该方法基本能够体现等高线制图综合思想,避免因对等高线直接操作而产生的线相交问题,并在几何精度与地形特征保持方面效果较好。     

山体控制区拓扑分析的山顶点提取方法

山顶点是一个容易意会却难以量化的地理特征。从山体地貌的认知着眼,对不同类型山体的山顶点控制区域进行分析,研究山顶点的高程、控制区的高差阈值、山体面积及平均坡度等山体地形特征的量化分析方法;在此基础上建立基于闭合等高线树山顶点控制区分析模型;并对山体地形特征进行量化表达,形成以山体控制区为约束条件的规格格网DEM数据的山顶点提取方法。使用1∶25万的祁连山DEM数据对新方法进行实验验证,提取准确率为96.8%。为验证新方法的普适性,选取极高山、高山、中山、低山等山体的DEM数据进行实验,山顶点提取结果理想,准确率较高,说明该方法适用于多种山体类型。     

基于DEM化简的等高线综合研究

文中基于等高线综合的理论,通过制图综合对化简方法的需求分析以及小波方法的特性分析,提出利用小波高频分量滤波进行规则格网化简的等高线综合方法,并使用扩展的开方根选取规律公式确定小波变换层数及化简阈值。以切割较为破碎的中山地貌的1∶5万比例尺等高线,利用文中方法进行化简和等高线综合实验。结果表明,该方法基本能够体现等高线制图综合思想,避免因对等高线直接操作而产生的线相交问题,并在几何精度与地形特征保持方面效果较好。     

构建三角网生成地形结构线的关键技术研究

地形结构线是更好地表示、反映和利用地形的基础。本文先介绍了构建三角网生成地形结构线的基本思路，然后对构建三角网过程中建立等高线树、地形结构线生成、鞍部山脊线自动生成和连接地形结构线并建立结构线树等关键技术进行了叙述。     

地貌结构线阵列处理法自动综合等高线

本文提出了一种地貌结构线矩阵数据处理法,并由此来达到地貌等高线自动综合的目的。包括地貌结构线的数字化方法,地貌结构线的数学模型,原始数据整理,地貌沟谷自动综合,等高线自动选取和自动连结同一等高线点并输出等过程。最后用抛物线光滑法输出滑光的等高线图。     

基于点云数据的地貌要素自适应提取方法

利用改进的各项异性扩散滤波算法模型得到高精度DEM数据,采用先内插跟踪、后拟合的方法,利用检校改正后的点云数据与航空影像,并结合地形特征点和特征线构建高精度DEM及地貌要素(等高线快速生成、高程注记点)自适应提取的生产技术流程,为LiDAR技术应用于基础地理信息数据获取与快速更新提供技术依据和参考。     

如何正确地测绘地貌

地貌的测绘,是真实反映实地各种自然形态的方法。欲使地貌测绘得逼真逼俏,富有十足的表现力,必须测定足够数量的地形点,然后根据适当的等高距,按照实地的情况,适宜地采用助曲线及各种图例,来表现地形的特征;并在野外着手描绘等高线。在测绘等高线过程中,任何比例尺测图都必须依据地形点正确决定地性线,将山顶、山脊、沟谷、山麓等构成地形骨骼,才能着手描绘等高线。这样,一方面可以免除工作中的许多错误,另一方面易于达到与实地极相适应的相似图形。     

根据地性线绘制等高线的研究

根据地形特征点和地性线绘制等高线是测绘大比例尺地形图等高线的主要方法,本文在分析现有自动绘制等高线方法的基础上,提出了一种根据地性线及其拓扑关系直接求取和跟踪等高线的方法。针对利用各种传统曲线光滑算法所绘相邻等高线间常常出现不协调现象的缺点,首次提出并详细讨论了相邻等高线通过点间的抛物线双向加权平均光滑算法。大量实践表明,利用本文所提出的跟踪和光滑方法所绘等高线的光滑性和协调性是令人满意的。