DEM制作中基于ArcGIS平台处理平三角的方法探究

在利用三角网制作DEM的过程中,山脊和山谷部位会出现同一个三角网格3个点高程值相等的情况,在3D渲染中显示为平面三角形平台,与实际山形不符,需要在平三角区域加测数据来弥补数据缺陷。现以等高线和高程点为基础,通过ArcGIS平台的3D分析工具判断山体的整体走向,在山脊和山谷自动内插高程点,重新构建三角网制作DEM,消除平三角。可以省去人工补测数据带来的工作量,自动消除不合理平三角,提高生产效率。     

基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线骨架的地形重建算法研究

提出一种基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线特征骨架的地形重建算法,该算法利用各Delaunay三角形与其对偶Voronoi多边形之间的关系,能一步高效的提取骨架,再通过分析骨架点与主要地貌特征的对应关系,对骨架点进行插值,最后由提取的骨架及原有等高线共同建立新的TIN,完成整个数字高程模型(DEM)的生成。实验结果表明,该算法对修正TIN 中不真实的平坦区域有良好的效果,使得生成的TIN 能更准确地描述地形特征。     

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.     

DEM快速构建及地形裁剪算法的研究

提出了一种快速构建DEM的算法。它先产生一个包含插值点在内的内插三角形，然后利用此三角形来内插插值点高程；为提高算法对复杂地形的适应能力，利用离散点及地性线对地形进行描述，并保证生成的三角形不跨越地性线。其次，提出了一种基于DEM的对三维地面进行裁剪的分治方法，该方法利用DEM数据生成一个规则的三角网并将裁剪边界插入到三角网中重新构建三角网，通过删除裁剪边界内的三角形来达到对地形裁剪的目的。     

利用DWG格式地形图建立城市DEM

采用VBA语言编程，提取离散高程点及其高程注记，并将高程点与高程注记匹配存储；对等高线进行有效的离散化，提取等高线的高程信息．而后将提取的高程数据在ArcGIS以三维可视化的人机交互的方式剔除粗差，最后生成DEM．实践证明，用此方法生成DEM速度快、精度高，是建立城市DEM的一种理想的方法．     

利用DWG格式地形图建立城市DEM

采用VBA语言编程,提取离散高程点及其高程注记,并将高程点与高程注记匹配存储;对等高线进行有效的离散化,提取等高线的高程信息.而后将提取的高程数据在ArcGIS以三维可视化的人机交互的方式剔除粗差,最后生成DEM.实践证明,用此方法生成DEM速度快、精度高,是建立城市DEM的一种理想的方法.     

一种基于航片DEM快速绘制等高线的方法研究

运用VirtuoZo、JX-4C等国产测绘软件,探讨了在全数字摄影测量系统中对航片进行自动匹配制作DEM数据、生成等高线的过程和方法,并同采用航片手工测制的等高线、外业数字化采集高程点内插生成的等高线分别进行了对比分析。结果表明：利用该方法自动绘制的等高线与手工测制的等高线和外业数字化采集高程点内插生成的等高线吻合较好,平均高程误差为0.14m,能够满足相应规范〈1/3等高距的要求,且成图速度快。从而证明该方法具有较高的精度和推广应用价值。     

不同地貌类型区DEM空间内插算法精度评价

数字高程模型(DEM)是数字地貌形态表达最为常用的基础数据,在工程建设规划设计、地貌定量分析、流域水文和土壤侵蚀模拟分析、土地利用、数字地质、遥感图像辅助分类等方面具有重要的用途.通过数字化等高线空间内插生成DEM是当前的主要技术手段之一,不同的空间内插算法和不同的地貌区域应用对DEM生成的质量和精度有重要的影响.本文选择了丘陵、山地和高山地3种地貌类型区,利用国际上流行的DEM专业化插值ANUDEM方法及另外5种典型常用的空间插值方法生成DEM,然后通过任意点法、等高线回放法及三维可视化叠加分析方法对生成的DEM进行了精度对比分析.结果表明,3种地貌区ANUDEM算法生成的DEM精度最高,IDW算法其次,THIESSEN算法、Kriging算法和自然邻域法精度相似,样条函数法精度最低.同一种空间插值方法,在地形起伏越大的地区,生成的DEM精度越低.     

基于遥感影像的DEM地形信息增强表达研究——以梯田DEM构建为例

将遥感影像信息应用于梯田DEM构建是实现DEM地形信息增强表达的有效方式.通过RTK测量方法获取梯田实验样区实测点高程数据,构建了0.5 m分辨率Hc-DEM作为对“真实地表面”的模拟.根据1∶10000国家基本比例尺地形图精度标准,基于Hc-DEM提取等高距5 m等高线并插值生成5 m分辨率DEM,以该数据作为基础数据分别使用快速构建方法与基于田面边界的梯田DEM构建方法进行梯田DEM构建,实现梯田信息在DEM数据上的信息强化表达.对比分析上述4种DEM数据的高程频率特征,并以Hc-DEM数据作为参照求取高程中误差,结果表明从遥感影像上获取相关梯田信息进而辅助梯田DEM表达具有可行性,基于田面边界的梯田DEM构建方法对梯田地形强化效果相对较优,该研究将为构建其他有遥感信息加入的地形信息增强DEM提供一定参考.     

等高线区域内插值算法研究

在DEM的建模中,已有的可视化方法都是从等高线数据开始,把它转换到另一种高程模型。本文主要针对规则格网和不规则三角形往的数据结构,提出一种用于地图编辑的等高线区域内插值算法。文章介绍了算法的原理、实现,充分利用了等高线的相关知识,计算速度快、操作简单,内插出的等高线质量较高,有广泛的实际应用范围。     

不规则三角形网上的等值线索进过程

提出一种以绘图域不规则曲边三角形网络为基础的曲面化函数等值线计算机作图方法。该方法吸取了矩形网格曲面插值法和不规则三角形网络线性插值法的优点 ,采用局部坐标映射变换原理对直边及曲边不规则三角形单元进行正规化处理 ,并根据走向关系建立 6种基本等值线追索方式 ,以及追索结束判断式。通过实例表明该法具有对原始数据点保真、内外边界拟合度高等功能 ,可用于高精度与复杂等值线作图。     

GIS数字地形模型的建立及应用研究

介绍了GIS数字地形模型（DTM）的构造原理和方法,用离散点移动拟合距离加权平衡插值方法生成了GIS数字高程模型（DEM）,以DEM为基础,用离散点插值数值拟合方法构造了DTM的数学模型,用该模型从DEM中提取地面单元的平均高程、相对高程、高差、高程变形、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形态、谷脊特征线、沟谷密度、沟谷深度等各种地形结构线,由EDM产生了三维地形立体模型和各种地形剖面,以及地面幅照度的计算和地形阴阳坡的划分等,用该方法对晋西离石羊道沟流域的土壤侵蚀进行了试验研究。     

基于B样条小波多尺度分解的DEM模型研究

将B样条小波多尺度分解的思想应用于数字高程模型(DEM)建模中,可以较好的简化数据并提高造型逼真效果。数字高程模型(DEM)建模中可以利用矢量化等高线的高程数据和B样条曲面拟合的方法,研究了B样条小波在矢量化等高线和B样条曲面中的数据压缩处理,并给出具体等高线和曲面的小波分解算法和实现结果,有效减少了等高线和B样条曲面存储所需的空间并提高了曲线曲面的光顺程度。     

浅析软件CASS和Surfer在土方量计算中的应用

以某废弃黏土矿项目为例,先利用软件CASS7.1的边坡处理功能,设计地形面,提取坐标点数据,导出DEM数据,再利用Surfer8.0将导出的DEM数据进行网格化处理,然后根据三维表达结果,分别计算原始地形体积和设计地形体积,从而进一步计算出土方工程量。结果显示:应用软件CASS7.1和Surfer8.0计算土方工程量的方法,相对于常用的方格网法、断面法和等高线法更为简洁、直观,并有效提高土方计算精度,实现了计算的自动化。     

一种基于网格数据的等高线生成算法

等高线在地理空间信息表达中占据着重要的地位,与数字高程模型(DEM)都是用来表示地形信息的,从格网DEM中快速提取等高线数据并绘制出精确的等高线是十分有必要的。在格网生成等高线的传统算法基础上,提出一种针对数据量少、数据分布大致呈网格分布的网格等高线生成方法,在网格的横边和纵边上快速扫描跟踪各个等值线的点并绘制出地形图的等高线和水利大坝的温度等值线。试验结果显示算法具有较高的精度和实用性。     

兰州市区DEM的建立及初步应用

数字高程模型（ＤＥＭ）是各种地理信息系统（ＧＩＳ）不可缺少的组成部分。通过在１：１００００地形图上采集高程数据，建立兰州市区数字高程模型，并在ＤＥＭ基础上进行了一些初步应用（如绘制各种等高距的地形等高线图、三维立体观察图和进行海拔高度频率统计分析等）。     

基于DEM的广东省平均气温空间插值Ⅱ——研究结果

以广东省为研究区域,利用广东省及周边的60个气象站点多年月平均气温数据,根据气温垂直递减规律引人数字高程模型对气温的空间插值结果进行修正。结果表明。基于数字高程模型的插值修正方法可以提高气温空间插值的精度．其中Spline方法的平均绝对误差由0．49降到了0．32．均方根误差由0．57降到了0．36;反距离权重法法的平均绝对误差由0．47降到了0．31．均方根误差由0．56降到了0．35;OK方法的平均绝对误差由0．48降到了0．33,均方根误差由0．58降到了0．38。在6种插值方法中,考虑了数字高程模型影响的反距离权重法误差最小．用于广东省气温的空间插值效果最好。     

DEM最优线性生成技术——MADEM

讨论了DEM生成方法和高精度、高保真问题.指出评价生成方法的误差必须顾及内插模型的截断误差,并把它作为主要部分;给出了新型的地图代数DEM生成方法--MADEM(map algebra DEM),它是定义在最速下降线水平投影上的线性插值方法,通过赋值点线间的加权Voronoi的递归内插过程实现.它在同样条件下,具有远高于Delaunay构网下三角形上的线性插值方法精度,并具有高保真特性.分析和实例比较表明它是目前DEM最优的线性内插方法.