金沙江干热河谷高精度冲沟DEM重采样研究

以金沙江干热河谷区典型冲沟为对象,基于野外实测数据构建0.5 m×0.5 m格网冲沟DEM,对比分析了最邻近(NEAR)、双线性(BIL)及三次卷积(CUB)重采样方法对高程中误差(Er)、冲沟表面积(S)和体积(V)的影响.结果表明,DEM重采样到5.0 m×5.0 m过程中,BIL及CUB重采样DEM的高程中误差略小于NEAR;重采样过程中表面积比体积随格网分辨率变化敏感,2.5 m×2.5 m DEM表达的冲沟表面积降低为初始表面积的90%,4.0 m×4.0 m DEM冲沟的体积降低为90%.结果显示,对于形态复杂的冲沟,DEM重采样方法以BIL为首选,侧重宏观特征,如地形表面积等分析时约2.0 m×2.0 m格网较为适宜.     

基于SRTM DEM数据的中国地形起伏度分析研究

地形起伏度是区域水土流失评价的最佳地形指标,地形起伏度的分析研究对于区域水土流失定量评价具有重要意义.首先利用邻域统计分析法,在不同大小邻域窗口下(2 ×2,3 ×3,4×4,…,25×25,30×30,35×35,40×40,45×45,50 ×50)对中国地形起伏度进行了提取;然后运用均值交点分析法完成了最佳统计单元的计算,结果11×11网格大小可作为曲线变化的拐点,即为曲线由陡变缓的阀值.从而得出基于90m×90m SRTM DEM数据的中国地形起伏度提取的最佳统计单元为11×11网格大小;接着完成了中国水土流失地形起伏度分级图的绘制;最后对地形起伏度特征作了初步分析.     

DEM对典型喀斯特山区地形及流域特征的尺度效应分析

通过对数字高程模型(DEM)数据进行最近邻方法重采样,获取不同空间尺度DEM数据.针对不同空间尺度DEM,研究地形因子和流域信息提取与DEM的尺度效应,并进行相关性分析.结果表明:1)随DEM空间尺度的增大,高程信息、坡度和地面粗糙度等地形因子的平均值呈下降趋势,河网总长度与河网密度值随DEM空间尺度的增大而减小,大尺度DEM无法较好地表达喀斯特山区细小河流信息;2)经相关性分析发现,坡度、地面粗糙度与DEM分辨率相关性较强,用幂函数拟合相关性为显著相关;3)借鉴信息熵理论方法分析可知,研究区地形和流域信息提取的DEM最佳分辨率范围区间为30~120 m.     

云南省县域地形起伏度与人口分布的耦合关系研究

由于人口分布受地形因素的影响，本文用1:20万的云南省数字高程模型，以ArcGIS10.0 为软件平台，利用 SpatialAnalyst 中的栅格邻域计算工具窗口分析方法提取出云南省县域尺度的地形起伏度，加以分析云南省地形起伏度的规律，结合地形起伏度与人口密度的耦合指数，在 Geoda 软件支持下对各区县地形起伏度与人口密度的耦合指数进行全局空间自相关分析和局部空间自相关分析。研究结果：云南省地形起伏度空间分布整体趋势为东南低于西北，南部低于北部，中部地区居中，地形起伏度数值随着海拔高度、坡度的增大而增大，地形起伏度与人口密度的多项式合曲线拟合度为 0.5217。其县域地形起伏度介于 1.30~4.61 之间，利用 Geoda 软件分析得出云南省地形起伏度与人口密度耦合指数的全局自相关 Global Moran’s I 指数为 0.5822，表明云南省地形起伏度与人口密度密度的空间分布存在较显著的集聚特征，对其局部空间的 Local Moran’s I 值进行显著性检验，局部空间自相关有一定差异性。
     

流域分布式水文模拟中的模型网格尺度效应

分布式水文模型建模过程中,DEM网格大小选择非常重要．以美国伊利诺伊河流域为例,分析了DHSVM模型DEM在多尺度下（100m×100m、200m×200m和500m×500m）的洪峰、洪量、地表、地下径流等水文要素和参数敏感性的响应．结果发现,网格大小对汇流影响较大,网格划分越大,洪峰流量增加,峰现时间提前,地表径流占总径流比例越大,网格水量滞蓄作用越大．研究还发现,模型参数在不同尺度下的敏感性也不相同,其中侧向传导率的参数尺度效应较大．为了得到合理的模拟效果,模型应用过程中需要考虑网格大小的影响,选择合适的网格尺度．     

基于等高线的数字高程模型带状区域建模法

为简化传统方法用等高线地形图建立数字高程模型(DEM)时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,提出简便的带状区域法.首先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带状区域,形成DEM模型;通过搜索查询点所在的带状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,建模效率提高,适合于建立基于等高线的大型DEM.     

地理信息系统与地形特征值的提取

以地理信息系统中栅格数据结构为基础，建立数字地形模型（DEM），然后以从地形图上读取的各栅格点的高程值为准，求算出格栅格点的地形特征值坡度、坡向，以便对所研究地区的地形概况有全面的了解，可在计算机上显示三维立体图。     

云南省县域地形起伏度与人口分布的耦合关系研究

用1∶20万的云南省数字高程模型,以ArcGIS 10.0这一软件平台,利用Spatial Analyst中的栅格邻域计算工具窗口分析方法提取出云南省县域尺度的地形起伏度,加以分析云南省地形起伏度的规律,结合地形起伏度与人口密度的耦合指数,在Geoda软件支持下对各区县地形起伏度与人口密度的耦合指数进行全局空间自相关分析和局部空间自相关分析。研究结果表明:云南省地形起伏度空间分布整体趋势为东南低于西北,南部低于北部,中部地区居中,地形起伏度数值随着海拔高度、坡度的增大而增大,地形起伏度与人口密度的多项式合曲线拟合度为0.521 7。其县域地形起伏度介于1.30~4.61之间,利用Geoda软件分析得出云南省地形起伏度与人口密度耦合指数的全局自相关Global Morans I指数为0.582 2,表明云南省地形起伏度与人口密度密度的空间分布存在较显著的集聚特征,对其局部空间的Local Morans I值进行显著性检验,局部空间自相关有一定差异性。     

利用高程标准差表达地形起伏程度的数据分析

应用高程标准差为衡量参数,采用窗口递增的方法,对朔州市1∶10万和太原市阳曲县1∶5万DEM数据进行了高程标准差计算,并对结果进行了对比分析。结果表明:用高程标准差表达地形起伏程度能够灵敏地反应地形起伏变化;并且当统计计算窗口为1 km×1 km左右时,高程标准差的值对地形的分级能力较强,分级的结果与土地利用状况吻合较好。     

基于出租车GPS数据的贵阳市交通状态空间自相关分析

城市交通状态具有时空性,自身又具有空间自相关特征。分析城市交通状态空间自相关特性,对交通管制、居民出行行为以及城市道路基础设施建设具有重要意义。基于贵阳市中心城区出租车GPS空间数据库,划分交通小区并计算各交通小区平均行程速度和空间自相关Moran’s I指数,对贵阳市中心城区交通状态的空间自相关性和演化特征进行分析。结果表明:1)全局时空Moran’s I指数形成良好的空间相关性,存在一定的空间聚集性,且随时间的推移空间自相关性呈波动式变化,工作日与休息日分时段时空Moran’s I指数变化态势明显,交通状态表现为时空集聚性强;2)局部时空Moran’s I指数高高聚集与低低聚集模式在空间上维持良好的稳定机制,高高聚集呈现城市外围区域指向性特征,低低聚集呈现城市核心区指向性特征;3)工作日与休息日早晚高峰时段各种类型区分布格局保持高度共轭协同,仅有小部分区域出现异质情况;4)时空Moran’s I指数时空聚集区域在空间上表现出由弱聚集向强聚集,再向弱聚集状态转变。在高峰时段表现为强聚集趋势,在非高峰时段聚集程度较弱。     

DEM数据分辨率对黑河金盆水库流域地形参数提取的影响分析

根据陕西省黑河金盆水库流域不同分辨率的DEM数据,采用数理统计方法分析DEM数据分辨率的变化对流域地形参数提取的影响,为建立流域分布式水文模型前期DEM数据分辨率的选择提供参考依据。对流域不同分辨率DEM数据分析得到:随着流域DEM数据分辨率的降低,流域的粗糙度值、最大坡度及平均坡度值、最大高程值、平面曲率和剖面曲率最大值及最小值的绝对值均有减小的趋势,最小高程有增大的趋势,坡向在DEM数据分辨率降低到一定程度时会出现较大变化,地形指数变化范围更趋于集中。     

基于无控DEM格网点偏差的检测分析研究

DEM格网点的偏差值反应了格网点与立体模型的切准程度,其大小直接影响着成果质量和精度。通常主要通过比对检测点与对应格网点的高程值来检测其偏差,这种方法自动化程度低,检测点代表性差,检测内容不够全面,检测质量存在隐患。针对当前常用检测方法的不足,依据统计学原理、针对卫星遥感影像基于无地面控制点的多模型区域网平差技术制作DEM的流程,构建了一种自动检测及分析格网点偏差的方法,并以软件工程思想设计检测软件,提高了检测效率和可靠性。     

南方典型丘陵区域DEM高程插值方法研究

以湖南城市学院玉壶山为研究区域,利用曲面移动拟合法、线性内插法、自然邻点插值法和Kriging插值法等4种插值方法对采样点数据进行高程插值,生成规则格网DEM,并对内插结果进行了精度分析.在建立DEM的基础上,对4种插值方法生成相应的等值线、坡度和坡向值,通过与实际地形的比较,对不同算法插值结果进行了分析和评价.实验结果表明,在地貌类型以丘陵和山地为主的南方地区,曲面移动拟合法(SMF)有着更加良好的表现,能够更精确地模拟出真实的地形.本文研究可为南方典型丘陵区域DEM内插算法的选择提供参考和借鉴.     

城区三维景观重建中的建筑物提取

在采用包含建筑物高程信息的DEM数据进行地形建模时,依次连结相邻网格点为多边形的绘制方式会带来建筑物墙面倾斜,建筑物与地形混淆的问题．针对这一问题,利用建筑物顶点与地形顶点之间具有较大高度差的特点,结合建筑物的几何特征,提出了一种在DEM数据中提取建筑物的算法．实验结果证明利用该算法重建出的城区三维景观具有更为逼真的显示效果．     

应用数字高程模型计算土方量的误差估计

数字高程模型(DEM)是在一定范围内通过规则格网点描述地面高程信息的数据集,用于反映区域地貌的空间部分,它是国家基础地理信息数字成果的主要组成部分.DEM作为地球表面地形的数字描述和模拟已成为空间数据基础设施和“数字地球”的重要组成部分,已成为独立标准的基础产品,并越来越广泛地被用来代替传统地形图中等高线对地形的描述.传统测绘产品的质量评价体系不能保证合理地对DEM产品进行质量评价,文章通过对应用数字高程模型计算土方量的误差分析,对DEM的误差进行了研究并详细推导出误差计算公式,对土方量计算的误差分析具有重要的意义.     

基于人口数据网格化的福建省人口分布特征研究

采用DMSP/OLS夜间灯光数据结合土地利用类型数据、DEM数据等派生的多指标数据,运用多元回归模型对福建省第六次人口普查数据分别按人口密度4 km~2和1 km~2网格化,并进行县域人口密度零误差调整,利用极差、变异系数等差异化指标对福建省县域内部人口空间分布进行分析.结果显示:人口密度网格化比平均密度更能反映实际情况,从极差和变异系数来看,1 km×1 km比2 km×2 km网格大小更符合实际,说明网格尺度大小对人口密度的空间分布具有影响效应.     

顾及高频影响的局域GPS水准高程的“RR”方法

地形起伏可以视为重力场的噪声 ,它极大地影响局域内GPS水准高程的精度 .通过分离高频短波分量 (由地形变化引起 ) ,对中、长波分量作二次解析模拟 ,利用广义最小二乘法进行高程异常值估计 ,将估计出的高强异常值加上用物理方法测定的高频分量即得地面点的高程异常值 .此外 ,讨论了GPS水准误差来源及GPS水准高程的质量准则 .该方法有助于改善地形起伏地区高程异常的精度 ,有广泛的应用前景 .     

长江河道AutoCAD数据转换为GIS数据的方法

在由CAD数据转入GIS数据库时属性信息的正确获取成为当前研究数据转换的重点.探讨了利用河道地形高程测点数据生成的不规则三角网为CAD中不连续等高线自动赋高程值的方法:首先基于最短距离和最小方向约束进行断线连接;然后利用三角网进行计曲线赋值;再利用计曲线与首曲线的相互位置关系对首曲线进行高程赋值;最后利用等高线上的特征点加密TIN网,并按高程值再次连接等高线.运用该方法实现了等高线高程值的自动赋值,为CAD等高线数据转入GIS系统提供了新的研究思路.试验及工程实践表明,该方法在少量人工质量控制的前提下,实现了高效率的CAD不连续等高线数据向GIS数据的自动转换.     

最大仰视角的航天器测控设备选址方法

针对航天发射初始段测控设备布站受地形影响的问题,提出了一个基于最大仰视角的测控设备选址方法.以测控设备无遮挡最大仰视角的通视性分析方法为基础,在数字高程模型(digital eleration model,DEM)空间数据中,将航天器飞行星下投影点为中心,按照螺旋方式,以中心为起始点由里向外分析布站区域中DEM各网格点与航天器的通视性,通过比较航天器各时刻的通视性,得到某时段内覆盖航天器飞行弧段的可视区域,选择满足两两距离大于规定值的三个网格点作为测控设备选址地点.     

平面网格点中无直角的最大点集构造

本文首先介绍了关于点集中无直角的最大点集的研究现状;然后讨论了在二维平面上m×n网格点中无直角的最大点集的构造,通过利用坐标投影法和代数法,分别证明得到此最大点集的基数为m+n-2;最后给出一些关于二维平面网格点中有待解决的新问题.