栅格DEM坡体因子融合方法北大核心CSCD

坡体是自然地形实体的基本组成单元,利用综合性坡体因子分析和挖掘地形隐含信息,有助于区域地形地貌分析及规划利用。本文针对当前坡体综合表达因子(LS)未顾及坡宽因子的缺陷,采用归一化几何运算法将坡长(L)、坡度(S)、坡宽(W)进行融合,获取了一种新的坡体融合因子LSW。以DEM为数据源、黄土高原某小流域局部范围为典型研究区,在提取L、S、W及LS因子的基础上,分别以L×S×W、L+S+W、LS×W及LS+W共4种方式进行融合试验。结果表明,L+S+W融合方式获取的坡体LSW因子标准差矩阵均值最小,为0.234 4,有效平衡了各单地形因子对融合坡体因子LSW的贡献度,信息熵值计算分析也实证了L+S+W融合方式具有最优性。     

坡度截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响

地形是影响土壤侵蚀的重要因子, 分布式土壤侵蚀学坡长是地形因子的重要参数。坡长与土壤侵蚀过程相适应, 在一定条件下停止累计而截断。坡度变化是坡长提取的截断条件之一, 但坡度变化对提取结果的影响研究还不够深入。以数学曲面和黄土高原县南沟流域的数字高程模型作为数据源, 使用LS_TOOL方法提取坡长, 并对坡度变化引起的坡长截断结果进行对比和主成分分析。结果表明, 下坡坡度减小幅度越大, 坡度截断效果越明显; 坡度小于2.86°的截断参数R₁和坡度大于或等于2.86°的截断参数R₂与坡长最大值和坡长平均值均正相关; 在黄土高原地区, 陡坡、沟道较多, 相对R₂的影响, R₁对坡长的影响较小。坡度变化的截断设置在R₁>0.7, R₂>0.5时, 坡长变化较明显, 建议黄土高原地区侵蚀坡长的坡度截断设置值为R₁=0.7, R₂=0.5。     

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。     

基于规则格网DEM的地形特征提取算法

提出并实现了一种基于规则格网DEM的地形特征线提取算法,该算法在现有地表水流模拟方法的基础上将矢量操作与栅格操作结合起来对规则格网DEM中的洼地进行填平处理,采用邻域格网分组扫描方法确定平地水流方向,与以往算法相比在提取效率和结果准确性等方面都有了明显的改进,从而也使其更加适合于对大规模的DEM数据进行处理,采用各种尺度的DEM进行试验的结果验证了以上结论.     

一弧秒分辨率DEM对侵蚀地形表达能力的分析

针对1″SRTM数据和基于1∶50000地形图生成的DEM在黄土侵蚀区对地表形态表达能力的差异性问题,提出了一套完整的评价分析指标体系。选取陕西黄土高原6大典型黄土地貌样区,从地形属性(高程、坡度、坡向、坡长)和地形特征(山顶点、流水线、流域边界)两大方面评估了两种数据对表达黄土侵蚀区的地形表达能力。结果表明:1″SRTM对地表形态的表达能力接近1∶50000地形图所生成的DEM,但总体上还是1∶50000地形图所生成的DEM对地表形态的表达比较好,尤其是在地形比较破碎的地区。本文为1″SRTM数据在部分区域替代地形图生成的Hc-DEM,并用于与地学相关领域的研究提供了重要依据。     

规则格网DEM地形综合方法分析

针对当前丰富多样的DEM地形综合模型,分类阐述其综合原理、关键技术及优缺点,以黄土丘陵1：1万DEM为基础,对其地形综合效果进行对比分析。研究结果表明：现有的DEM地形综合模型各有优缺点;不同综合模型综合后的地形,高程数值随着综合尺度的增加,存在显著差异,而且不同综合模型对流域边界的综合处理也存在显著差异,没有形成客观有效的流域边界描述;当前困扰DEM地形综合的关键问题,是缺乏不同尺度下地形综合质量的客观评价标准,致使现有综合模型地形综合结果和DEM格网分辨率之间没有建立本应存在的内在联系,有待进一步深入研究。     

规则格网DEM化简的一种改进方法

分析了从较高分辨率DEM化简到较低分辨率DEM的地形简化方法的优缺点,提出了考虑整体地形特征信息的一种改进方法,实现了改进后的方法具有较好的简化效果。     

规则格网DEM自动综合方法的评价

介绍了规则格网DEM自动综合方法的评价策略,应用4种常用自动综合方法对同一区域1∶5万DEM进行了综合处理,生成了1∶25万DEM数据。从高程值分布、派生坡度情况以及反生等高线叠置比较这3个方面对综合结果进行了评价,并分析了各综合方法影响结果精度的主要原因。实验表明,结构化综合方法具有较高的精度。     

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。     

基于规则格网DEM的建模及晕渲方法研究

DEM数据是生成晕渲图的重要数据源。基于对角线剖分法建立地表模型并添加光照是由规则格网DEM生成晕渲图的常规方法。分析数字晕渲中常规建模方法的优缺点,使用基于自由曲面的地表建模方法对常规建模方法的不足进行改进,最终生成的晕渲图整体立体感强,明暗变化柔和。最后,对不同建模方法的适应性进行分析。     

DEM水文分析中一种有效消除伪水道的简易方法

宽广河谷平坦地形区的存在,对基于DEM提取的水系结构产生了严重影响,目前国内外已提出很多方法来处理这种平坦地形情况。在对这些方法进行总结回顾的基础上,提出一种简易的伪水道消除方法。该方法是在常用的河网提取算法的基础上,采用缓冲区分析和栅格叠置分析原理实现河网的二次有效提取。实例研究表明,该方法原理简单、易于操作实现、效果明显,使基于DEM在宽广河谷区生成的河网结构趋于合理,河网提取结果更加准确。     

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。     

格网DEM数据误差处理方法探讨

针对格网DEM数据在检查时出现的问题进行了分析,通过对DEM生成原理、DEM的检查方式的说明,阐述了在部分地区DEM检查出现问题的原因和处理建议。     

等高线生成规则格网DEM适宜分辨率的选取方法研究

等高线数据是生产规则格网DEM的常见数据,生产过程中DEM适宜分辨率的选取直接决定DEM的地形表达精度,影响下一步数字地形分析的结果。本文以辽宁某丘陵样区1∶50 000地形图中等高线为基础数据,首先,基于整体地形特征及等高距对适宜分辨率做出大致判断,通过初步分析确定6种备选分辨率;然后,基于不同分辨率坡度均方根误差(Slope RMSE)在格网大小逐渐减小的过程中趋于稳定的特性确定适宜分辨率;最后,利用重构等高线与原始等高线的对比结果验证适宜分辨率选择的准确性。经过实验得到样区数据适宜分辨率为20 m。     

基于格网DEM的地形特征线提取方法比较

山脊线和山谷线是进行地形学形态研究的基本问题之一,本文介绍了基于DEM数据提取山谷线和山脊线的国内外研究现状,并重点介绍了基于规则格网DEM提取的方法以及实际工作中所需要注意的问题.     

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。     

顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区预处理并行算法

针对现有格网DEM洼地和平坦区处理并行算法进行数据处理时未考虑并行粒度等问题,在分析了洼地和平坦区处理串行算法的基础上,基于消息传递接II并行化工具,构建了顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区处理并行算法。在配置Linux操作系统的集群环境卜,利用不同大小的DEM数据,测试了算法的并行性能,结果表明:顾及粒度控制的并行M&V算法可以在任意并行粒度卜完成计算任务,具有较好的并行性能。而且,对于某一给定的DEM数据,存在一个合适的并行粒度使得M&V算法的并行性能最佳。     

规则格网DEM地形表面重构的形态精度研究

规则格网 DEM 是数字地形模拟的主要数据结构,以黄土丘陵地区1:50000规则格网 DEM数据为例,分析研究双线性内插模型和三次卷积内插模型在规则格网 DEM 地形表面重构中的形态精度问题。结果表明,不同内插模型构建的细小格网 DEM,在高程数值精度方面没有显著差异,但对局部地形的形态精度具有显著的影响,且双线性内插模型和三次卷积内插模型都难以实现形态高保真 DEM 地形表面重构;随着 DEM 应用的深入,非常有必要构建一些科学合理、简洁高效的形态高保真 DEM 地形表面重构模型。     

利用DEM进行水下地形分析的几个问题

DEM产生已有20几年，其算法日趋成熟，有着及其广泛的用途。本文重点介绍在水下地形分析中如何建立有效的DEM模型以及如何利用模型充分解决水下地形分析的实际问题，如两期冲淤分析，航道疏浚工程等。这些基于DEM的分析算法已经得到了实践生产的验证。     

基于梯度方向的格网DEM的断裂特征线生成

本文按照断裂地形局部区域的变化特性建立数学模型,先获得表示断裂带边缘候选特征点,然后按梯度最小方向搜索和局部区域特征线唯一性的地形特征超关系(TCHR)原则连接分别得到地形断裂区域的上下沿特征线并形成对偶。具体试验中,我们针对海底地形中台地区域的DEM进行分析和提取,取得了实际地形吻合得较满意的断裂特征线。进一步研究,我们将根据面向对象的思想,生成相应独立不规则但具有自适应能力的断裂面对象,再根据断裂面内部高程变化的特殊情况和做断裂面对象所独有的结构特征提取,再处理断裂面区域内特征与相邻DEM区域特征的连接与融合从而得到既具有DEM普遍性又兼顾断裂面特殊性的整体地形结构特征。