数字高程模型的建立与分析应用

为了用数字高程模型实现区域地形表面的数字化表达,通过对比分析的方法,研究了不规则格网(TIN)和规则格网生成的几种算法,对几种算法进行了比较,同时对数字高程模型的应用进行了分析,结果表明,逐点内插法十分灵活,内插效率较高,精度较高,计算方法简单又不需很大的计算机内存,因此逐点内插法是目前DEM生产中常用的内插方法;随着算法的不断改进和完善,DEM生成效率和精度的提高,其应用前景将十分广阔.     

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.     

基于ArcView的带状剖面工具开发及在地貌分析中的应用

带状剖面方法使用高程的最大值、最小值、平均值和标准差四个统计参数来定量描述一定区域内的地形起伏特征,并把地形剖面图对线状地形起伏特征的描述转化为对面状地形起伏特征的描述.根据该方法,用ArcView3.3内嵌的Avenue语言开发的带状剖面工具扩展了地形剖面图的绘制功能,实现了带状剖面图的自动绘制.应用到实际的地貌分析中,能准确地反映出高程变化的统计特征,有助于地形与地貌之间空间关系的提取和分析.     

剖面法编联地质界线在地质填图中的应用

目的丰富野外地质填图方法和技术,提高地质填图的水平和图件质量。方法在遥感图像解译与地质填图实践的基础上,利用地质产状与地形变化的关系,在需要内插地质界线点的地段,垂直岩层走向切地形剖面,将剖面旁侧已知界线点的产状沿走向移至剖面中的相应高程处,再过此点延伸倾向线至地形剖面线,交点即为内插地质分界点,最后结合"V"字形法则,过同一地质界线的不同交点,求联地质界线。结果得出了地层产状稳定、走向不变而倾角变化、倾角不变而走向变化及倾角、走向均有变化4种不同的内插地质界线点编联地质界线具体作图方法与步骤,大大丰富和方便了野外填图工作。结论该方法既准确快速又方便可行,保证了地质界线勾绘的质量。     

复杂条带状沟谷地形点云抽稀与内插算法对数字高程模型构建的精度影响

针对点云数据构建数字高程模型(DEM)的精度受点云抽稀和内插算法等因素影响的问题,设计不同点云抽稀方法和不同内插算法对DEM构建精度影响的两组试验,寻求适用于复杂条带状泥石流沟谷地形构建DEM的组合方法 .利用空间抽稀、体素分割抽稀、随机抽稀3种方法以96%的抽稀率对原始点云数据进行抽稀,得到的抽稀结果再分别应用自然邻点插值法、反距离权重法(IDW)、克里金法、样条函数法4种内插算法进行内插,共构建出12种组合生成DEM的方法,对每种组合方法构建的DEM进行高程和坡度精度评价分析.结果表明,针对泥石流沟谷地形空间抽稀条件下利用IDW进行DEM内插的结果最为可靠,拟合优越度为0.999 540,平均误差为0.746 2 m,中误差为1.262 9 m.     

浅析DTM地形数据采集方法与比较

随着科技进步,数字地面模型（DTM）在公路设计中得到广泛应用,地形原始数据是建立数模的基础数据,它直接影响到建模的合理性以及高程内插结果是否可靠,原始数据点的分布及密度是否与地形变化、数据采集设备和方法、数模类型、建模目的、数模精度以及所研究地区的地形特征等诸多因素相适应,通过对DTM地形数据采集方法的分析比较,尽可能做到以不太多的地形点表示出具有一定精度的地形表面。     

基于Voronoi K阶邻近的DEM内插方法研究

内插数字高程模型(Digital Elevation Model)是矿山地表建模的重要工作之一.针对传统逐点内插法选点的不足,引入了Voronoi K阶邻近的概念,并在此基础上描述了一种基于Voronoi K阶邻近内插的矿山地表建模方法.这种方法选取待定点的K阶邻近点作为内插参考点,并且按照欧几里德距离和Voronoi距离定义内插参考点的权重.实验表明,相比传统的内插方法,该方法改善了在邻近点选取上的不足,具有较高的时间效率,满足DEM内插的精度要求.     

基于ArcGIS的依兰上游河段数字地形建模

数字地形模型是地理信息表达的一个重要方式,该文基于黑龙江省航道局测量大队施测的航道地形数据,对依兰航电枢纽及其上游河道段地形构建方法进行了研究,主要解决了高程标注与高程点不分层匹配的问题,并通过Arc GIS中的topoto Raster工具完成了枢纽及上游河段数字地形模型的构建,将为后期进行依兰航电枢纽可视化仿真提供基础数据与技术支撑。     

数字地面模型内插方法的优劣分析

数字地面模型的内插过程,实质是以取样点为已知数据用一定的数学方法进行内插加密运算,从而得到理想的接近实际的数学模型.本文用详细的理论对几种内插法进行了分析,可为实际应用提供有价值的参考.     

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。     

广义回归神经网络残余Kriging方法预测地表高程

以广东省番禹区沙洲和石楼镇岛地区的1 657个高程点为样本点,把其分为A、B、C组各200个高程点,A+B组400个高程点,A+B+C组600个高程点作为训练数据集,在Matlab 7.1和ArcGIS 9.2平台上分别应用广义回归神经网络(GRNN)、普通克里格(O-Kriging)、广义回归神经网络残余Kriging方法(GRNNRK)进行高程估值和成图,最后计算出三种方法的均方根误差.结果表明,如果插值样本数据量不变,样本的空间分布格局对GRNNRK插值精度的影响不大,且其插值精度要优于GRNN和O-Kriging方法的插值精度.随着插值样本数据量的增加,三种方法的插值精度都有显著提高,但GRNNRK方法的插值精度仍优于另两种方法.这表明GRNNRK方法在地形高程预测中的应用是可行的.     

古珠江河口湾岸线与水下地形重建

根据现代地形图的等高线与大量测年钻孔资料,考虑珠江三角洲的地貌格局、海平面变化、沉积压实、构造沉降等影响因素,对6 000 aBP海侵盛期古珠江河口湾的岸线进行了重建;同时,利用修订的古水深计算公式和kriging插值方法,恢复这一时期的古珠江河口湾水下地形。论文讨论了影响岸线与水深重建的局部地形变化、山麓入水坡度、上游河床坡降等诸多误差因素。结果表明,珠江三角洲特殊的地形结构是古珠江河口湾岸线与水下地形合理重建的基础,重建后的地形分为内、外河口湾两部分,内湾岛丘众多,周缘水深相对较浅,分布有数条古西、北江切割深槽;外湾等深线大致与岸线平行。     

基于克里金的水深插值模型比较

对于河道及近海区域的水动力计算和工程规划,水深的确定和地形的模拟有着重要的作用,而对于某些水域,只存在离散的水深值,则可用Kriging方法对离散值进行插值。因此,将水深作为区域化变量,根据普通Kriging插值方法,选定不同的模型进行比较,包括高斯模型,球面模型,五球模型,孔洞模型以及指数模型。依据渤海湾的250个水深值,并借助Arc GIS软件进行模型参数分析。结果显示球面模型的精度最高,表明在水深插值中运用球面模型具有更好的效果。     

运用克里金空间插值技术进行土地级别划分

介绍了克里金空间插值法在城市基准地价级别划分中的应用.通过球状模型克里金插值方法,分别对商业、住宅用地的地价空间分布进行了计算模拟,形成了以地价1 500元、300元为等值间距的地价等值线图,运用克里金空间插值法对样点地价进行空间插值.根据插值结果的统计,得到商业、住宅用地地价的频率直方图,通过频率直方图,选择频率分布突变处作为级别的分界,得到以市场资料划分的土地级别.     

基于Kriging统计的移动曲面拟合

通过方位取点法选取采样点,移动拟合出二次曲面来逼近实际地形。对采样点处的逼近误差进行Kriging统计,获得待定点处高程逼近误差的最优估值。进行了基于Kriging统计的移动曲面拟合综合模型的模拟计算,通过单一曲面模型和Kriging统计模型的逼近误差及精度的比较,验证了综合内插模型的优越性。     

降雨空间插值方法及在清江流域的应用

将普通克里格法、协同克里格法和反距离加权法3种空间插值方法应用于清江流域的降雨空间插值,比较了它们的应用效果,并分析了它们插值效果不同的原因.其中协同克里格法在应用时考虑了海拔高度对降雨量插值结果的影响.结果表明,两种克里格方法的插值结果的误差要远远小于反距离加权法,并且插值所得到的等雨量线更光滑.对于两种克里格方法,协同克里格法要优于普通克里格法,前者比后者的MAE值要小10%.反距离加权法明显不如两种克里格法的原因是该方法不能准确反映相邻站点的空间依赖关系.而协同克里格法优于普通克里格法是因为协同克里格插值法考虑到了地形对降雨量的影响,因而更适用于清江流域这样的山地流域.     

克里金技术及其在计算机自动绘制地质图中的应用

克里金技术是根据研究区域有限控制点的地质和地球物理资料计算邻域参数值的估计技术。在油藏描述中,计算机自动绘图时,用该技术可求得研究区域内网格节点的克里金值,并利用计算机程序自动追踪的方法,绘制出地质构造图、等厚度图、含油(气)饱和度分布图及各种参数的立体透视图等。与其它图形数据的预处理方法比较,它不仅是一种单纯的数学方法,而且还考虑了研究区域的地质特征,兼顾了区域化变量参数值的随机性和相关性。因此,以它为基础绘制的各种地质图件,更能反映实际的地质特征。     

基于克里金法的数字高程模型插值研究

数字高程模型(DEM)是对实际地面模拟的一种有效方式,它的数据来源于实地测量,由于客观条件的限制,实地测量数据是一种抽样数据,样本密度影响了数字高程模型的精密度。针对这一问题,探讨了运用克里金法对数据样本进行插值处理的算法,将样本进行加密,从而提高数字高程模型的适应度,满足不同的需求。     

珠江三角洲网河区水位空间插值的kriging方法

分析了珠江三角洲网河区水位变化特征.基于区域化变量理论,提出珠江三角洲网河区水位空间插值的kriging方法,给出描述该网河区水位空间分布结构的半变异函数,分析了网河区水位的空间分布,以及水位的空间结构性-方向性和相关距离,并给出了丰水期的一个应用实例,为该地区防洪决策提供科学依据.     

降水空间插值方法应用研究——以黄河源区为例

使用反距离加权法、张力样条函数法和普通克里格法对黄河源及其周围地区65个气象站点1990～2001年12年间月平均降水数据进行空间插值,并对模拟结果进行了交叉检验和站点检验.3个检验标准的检验结果表明:3种插值方法的结果都基本能反映黄河源区降水的大体空间分布规律,而普通克里格法略优于其他两种方法.研究结果表明:样本本身的空间分布在很大程度上影响插值精度,台站的密度对插值效果的影响也非常显著.给出了黄河源区年平均降水空间分布图.