地形表达中的DEM形式和等高线形式比较

在传统测量发展阶段,由于受数据采集手段和制图方法的局限,地形主要是通过等高线图来进行表达的.测绘信息技术的发展,使得在地形的表达上,有了更多的选择.DEM等对地形的数字表达形式成为地形表达的主要形式.本文全面比较了DEM和等高线在地形表达中的特点.     

数字高程模型不确定性对地形参数和TOPMODEL的影响

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是基础数据,数据本身不可避免地存在不确定性.不确定性会随着传播而累积,从而影响DEM应用结果的可靠性.从DEM不确定性传播的角度,利用蒙特卡罗模拟技术研究了DEM不确定性传播对坡度、上坡集水面积、地形指数和TOPMODEL模型的影响,发现DEM不确定性传播对坡度、上坡集水面积和地形指数有一定的影响,对上坡集水面积影响最大,对地形指数影响最小;但DEM不确定性传播对TOPMODEL模型影响甚微.     

一种基于小波变换的地形自动分类方法

利用数字高程模型(DEM)分析地表复杂程度,自动进行平地、丘陵、山地等地形的分类,是地形分析的重要任务,传统的地形分类方法只能根据高程、高差和坡度等信息进行粗略分类,效果并不理想.基于分数布朗运动模型可以定量地描述地形复杂程度,但无标度区间的确定是其难点所在.为避免这些困难,借鉴纹理分割的思想,将小波变换应用于地形分类问题,该方法主要包括小波变换、特征提取和分类等步骤,在真实DEM与模拟地形数据上进行实验,取得了良好的效果.     

DEM误差为逼近论模型的又一力证

DEM误差性质属系统(函数)误差或是偶然误差是一个基本概念问题,是DEM误差理论的关键,也是DEM产品质量保障体系的核心.本文通过对现有的地面DEM各种不同观点的分析,对把地面或其局部视为随机曲面的观点以及以随机误差概括DEM误差的流行观点和方法提出明确异议,引述并理论解读了文献[1]的研究成果,指出了DEM地形描述精度Et极强烈统计相关于V、R事实,表明了Et与V、R具有确定的函数关系,并由数学逼近理论给出的对于Et的裁断误差的V、R函数表达,指出了统计数学和数学逼近在这一问题上的"殊途同归",论证了DEM高程误差具有同样的性质:数学逼近理论和统计数学途径的一致性.     

基于虚幻4引擎的长白山虚拟现实场景地形制作

本文主要论述了虚拟现实体验平台中长白山北麓地形的数字化构建方法。首先介绍了虚拟现实体验平台和构建长白山地形的意义,然后主要从地形数据处理、地形数据导入和地形关卡划分几个方面阐述了现实地形导入虚幻4引擎的制作方法。前期对长白山景区内部地形做实地勘察,使用ARCGIS软件制作DEM图,之后将DEM图提取为高度图作为地形转换的基础;为了提升地形制作效率以及提升用户体验,把地形划分为若干小块,使用虚幻4引擎中的关卡流送功能分别加载,完成整个地形。最后针对地形精度和显示效果等问题进行了讨论。     

基于DEM的江苏气温空间插值研究

以江苏省及周边39个常规气象站点1957—2001年的月平均气温数据和90 m空间分辨率的DEM数据为基础,采用基于DEM的多元线性回归插值方法,分析多年平均气温与海拔、坡度和坡向等地形因子的相关关系,建立适合该区域的多元回归空间插值模型.同时与反距离权重法(IDW)和克里格(Kriging)插值法等传统方法的计算结果进行对比,并用交叉验证方法比较5种插值方法的精度.结果表明:该研究区各月气温递减率在0.5~0.9℃/(100 m)左右;基于DEM的多元线性回归空间插值方法(MLR)无论从插值效果还是误差精度上,均优于其他传统插值方法.插值结果客观地表达了气温与各地形要素的相关性,反映了气温的空间变异性.     

一种高清晰度三维地形景观图的制作方法

给出了一种静态三维地形景观图的制作方法，采用DEM内插建立地形的几何模型使得DEM的采样密度和DOM的分辨率一致，并将DEM和DOM在像素级对准，直接进行逐像素透视投影和DOM纹理映射．该方法所使用的工具为常用的图像处理软件，主要针对小规模的三维地形景观图，对于非实时交互的应用，简单易行，且容易控制纹理映射，充分利户纹理信息，比较好地再现了地表的纹理细节。     

大比例尺地形仿真中地形建模与实时绘制技术的研究

大比例尺地形环境仿真以TIN DEM为基础,可精细描述复杂的地形环境,但是在建模、实时绘制以及应用等方面都较以Grid DEM为基础的中小比例尺地形环境仿真更为复杂。文章研究了大比例尺地形环境仿真在建模过程中模型与场景的融合问题及实时绘制中TIN DEM的分块问题最后以实践为基础给出优化设计的实例。     

飞行模拟用三维数字地形动态修改技术研究

三维地形是飞行模拟视景系统中的一项重要研究内容,研究三维地形的数据结构、模型表示方法及大场景的可视化显示和动态修改的技术意义重大。文中介绍了DEM数据模型的规则网格模型、等高线模型、不规则三角形网模型,利用O penGL实现了三维数字地形的算法模拟和真实DEM数据模型的可视化显示。在地形绘制和显示的基础之上,从地形的单点、多点修改出发对三维数字地形动态修改做了研究,并给出了地形区域修改的方法。     

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.     

保持地貌特征的数字高程模型生成方法研究

由于数字高程模型中的地貌信息与精度对于分布式水文模拟与分析具有重要影响，提出了一种应用数学形态方法从数字化等高线数据内插生成栅格数字高程模型的新方法．该方法通过对栅格化后的等高线单元进行数学形态学的膨胀处理，形成等高线单元的骨架单元，分析了骨架单元与主要地貌特征的对应关系，对骨架单元进行插值．然后基于骨架单元的膨胀路径，对剩余单元进行线性插值，完成整个数字高程模型的生成．通过实验分析表明：该方法生成的DEM不仅满足单元高程的测量精度．而且正确表达了等高线数据中所蕴含的地貌特征信息，能够更好地满足分布式水文模拟中地貌特征提取与水文分析的要求．     

基于DEM技术的水下泥沙冲淤分析

河道冲淤分析是河床演变研究的主要技术方法。以DEM（数字高程模型）作为分析工具,对河床冲淤进行分析研究,不仅提高工作效率,而且提高成果的精度。同时由于水下地形不像陆地上的悬崖、陡坎之类的地形,在构建水下DEM时,考虑泥沙水下休止角的限制,从而进一步提高了计算的精度,为河床演变分析提供了新的研究方法。结合西安市？产河橡胶坝库区的冲淤情况进行了分析。     

基于OpenGL三维地形实时交互显示的实现

三维地形的实时动态显示是当前计算机图形学、地理信息系统等学科研究热点之一。以OpenGL作为渲染工具,结合其优点对三维地形可视化的实时性与交互性提出一些优化方法,以此提高渲染效果及交互能力,并介绍了两种动态显示方式。最后利用OpenGL与Visual C 读取某地区的DEM数据为例来说明三维地形可视化程序的主要结构。     

基于DEM构造的空间网格曲面模型确定土方工程零线

目的利用数字高程模型（digital elevation model，DEM）构造原始地形和场平设计地形的空间网格曲面模型，确定土方工程中的零线．方法通过实测提取原始地形DEM数据；依据空间直线方程，推导空间线段上任意点的坐标与方向余弦的数学关系式，采用Fortran90程序设计语言编写DEM数据提取程序．自动提取场平设计地形DEM数据；应用Surfer8．0和Maplnfo软件构造规则的网格空间曲面模型并导出网格节点数据；擦除场平设计范围外数据．结果根据空间曲面交线上任意对应点的坐标x、y、z相等的性质，找出x、y、z数据相同的节点并连线，该线段即为土方工程的零线．应用此法尝试确定本山影视基地土方工程的零线，本法与方格网法比较。误差小于方网格法．结论用DEM构造的空间网格曲面模型可确定土方工程的零线，其零线的定位精度高于方网格法，该法为科学施工提供了更加准确的依据．     

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化

为了解决三维地形可视化中的海量数据快速高精度渲染问题,基于创建三维地形所使用的两种主要数字高程模型TIN（Triangulated Irregular Network）和GRID,研究了模型采样点的分布特征、各自优缺点以及存储数据结构,给出了构建混合DEM（Digital Elevation Models）模型的方法,详述了构建混合模型,计算地形复杂度的方法,混合模型的数据结构及三角网生成算法。通过实验说明了混合模型用于三维地形可视化的优势。     

基于等高线的自动推理

在数字化背景下，人们更多地利用象数字高程模型或数字地形高程模型这样的数字产品来处理类似于地形推理的一些问题，但都没有讨论根据一组地形等高线进行推理的可供选择的办法。本文详细描述了如何利用等高线来描述地形，以及借助等高线进行查询点的高程、方向角和坡度等的计算。     

海量地形三维仿真系统的设计与实现

在CTS和Vegaprime软件的基础上,建立海量地形三维仿真系统。收集中国福建省的ETM数据和数字高程模型数据,预处理后利用CTS软件生成虚拟纹理和地形格网,并进行纹理映射。在VegaPrime下引用地形格网和虚拟纹理形成三维的海量大地形场景,并基于MFC环境下实现海量大地形三维仿真系统。通过采用虚拟纹理技术、层次细节模型、大地形数据的组织、地形纹理的映射技术、大地形碰撞检测技术、大地形调度技术,解决了在大区域尺度下海量地形数据漫游的难点。