基于DEM电子地图的三维量算模型

针对普通电子地图中很难对地图要素进行三维量测的问题，提出了基于DEM的电子地图的概念。它实现了三维的DEM和二维的电子地图的垂直集成。两者优势互补，不仅极大地提高了电子地图的空间表现能力和量算水平，还大大地扩展了对DEM的应用潜力。探讨了用格网DEM与电子地图的集成方法，重点探讨了在基于格网DEM的电子地图上进行三维量算的数学模型。     

黄土高原微地貌之梯田三维建模方法探讨

目的探讨黄土高原地区主要的农业生态地貌——梯田的三维建模。方法以水平梯田为例提出了基于格网DEM的求值建模方法与基于剖面拟合的求值建模方法。结果以陕西省绥德县韭园沟流域为试验区,基于ARC／VIEW及ERDAS软件平台对两种方法进行了初步试验,成功地实现了梯田的三维建模,格网DEM求值法建模比基于剖面拟合的求值方法更准确、逼真地生成了水平梯田的三维模型。结论格网DEM求值法建模实现宏观地形与微观地貌的统一建模,真实表达和显示地形地貌。     

栅格DEM中隔断线约束算法应用评价

基于高精度差分GPS测量数据,在详细分析规则格网数字高程模型(DEM)构建过程中隔断线算法过程基础上,构建带约束算法的大比例尺沟道侵蚀形态的规则格网DEM,并将其与非带约束条件的规则格网DEM和实测值进行了对比。研究发现:带约束条件下的规则格网DEM能够很好地与实际形态相符合,并优于依据同样点所构建不规则三角网(TIN)转换而来的同等分辨率的规则格网DEM,而且研究发现随着格网间距的减小,插值结果与实测值间的RMSE也随之减小,规则格网DEM对地形的表现能力渐趋增强。     

栅格DEM中隔断线约束算法应用评价

基于高精度差分GPS测量数据,在详细分析规则格网数字高程模型(DEM)构建过程中隔断线算法过程基础上,构建带约束算法的大比例尺沟道侵蚀形态的规则格网DEM,并将其与非带约束条件的规则格网DEM和实测值进行了对比。研究发现:带约束条件下的规则格网DEM能够很好地与实际形态相符合,并优于依据同样点所构建不规则三角网(TIN)转换而来的同等分辨率的规则格网DEM,而且研究发现随着格网间距的减小,插值结果与实测值间的RMSE也随之减小,规则格网DEM对地形的表现能力渐趋增强。     

基于DEM的三维地图研究

三维地图的生成与分析是当前地理信息系统研究的前沿技术,具有严格的数学基础和计算模型.本文探讨了三维地图的数据基础DEM的类型,格网DEM的数据获取,研究了由三维空间到二维平面变换的基本原理包括两个基本处理过程:投影变换和消隐处理的基本原理和相应的算法、数学模型.     

基于三维GIS空间数据模型集成的概念框架研究

对三维空间数据模型的研究与发展进行了总结，分析了三维空间数据的特点以及数据模型集成的越要性。结合三维GIS在城市、地质、海洋等领域的具体应用，提出三种三维空间数据模型集成：用于城市三维构模基于TIN和CSG的集成模型；用于地质，海洋等领域的基于八又树和四面体格网的混合模型；具有一般性的矢量栅格集成的三维空间数据模型。     

可量测实景影像与4D产品集成研究

采用摄影测量与数字近景数字摄影测量相结合的方法,进行地理空间数据的三维建模.对于大范围地理背景,基于摄影测量方法,利用航空影像数据,以4D产品的生产方式,建立DEM与DOM结合的三维景观模型.对于该范围内用户感兴趣的建筑物等人工地物,基于数字近景摄影测量方法,利用非量测数码相机进行影像数据采集,通过相机检校、特征提取、影像匹配等步骤实现可量测真实景物的三维重建.最后将上述大范围的三维背景地理数据与局部可量测实景影像相结合,实现可量测实景影像与4D产品的集成.讨论了该方法的整体流程和技术,实现了实验区大范围三维景观和可量测建筑物的三维重建及其两者的集成.     

基于Strahler积分的DEM精度评价模型

提出了一种新的基于规则格网DEM的Strahler积分算法,并在此基础上提出了DEM的Strahler积分精度评价模型.该模型利用Strahler积分值表达规则格网DEM的整体误差,同时在一定程度上体现了DEM误差的空间分布,避免了常用DEM中误差模型的不唯一性以及等高线套合难以定量化的缺点.     

基于约束连接方向的最速上升法提取山脊线

对基于格网DEM提取山脊线的方法进行了研究,针对基于格网DEM的流水物理模拟法和最速上升法提取山脊线所存在的问题,提出了基于约束连接方向最速上升法.该方法将山顶点和鞍部点作为控制点、以约束山脊线的连接方向来达到改善山脊线提取效果的目的.减少了山脊线断裂、交叉和回转等错误现象,同时提取的山脊线主次分明层次性良好,与实际地形相符合.     

基于DEM的三维地质建模方法描述与土方量的计算

本文总结了现有三维地质建模的方法，重点探讨了基于DEM的三维地质构模模型，对其各种模型进行了精度分析，在其基出上给出了基于DEM土方量的理由，最合通CASS软件进行对比实验，得出基于DEM土方量计算在计算土方量的合理性，通过此方法能提土方量计算的精度。     

流溪河模型I：原理与方法

 提出了一个流域洪水预报的分布式物理水文模型——流溪河模型。模型分成流域划分、蒸散发计算、产流计算、汇流计算、参数推求5个模块。流域划分模块将一个研究流域沿水平方向划分成一系列的单元,沿垂直方向划分成植被覆盖层、地表层和地下层;蒸散发计算模块根据单元流域上的降雨量及土壤前期湿润指标,计算确定各个单元流域上的蒸散发量;产流计算模块根据单元流域上的降雨量、蒸散发量,计算确定各个单元流域上的产流量,并划分成地表径流、壤中流和地下径流。地表径流根据蓄满产流模式计算,壤中流则根据Campbell公式计算;汇流计算模块将地表径流汇流分成边坡汇流、河道汇流和水库汇流三种类型,对各单元流域上产生的径流量进行逐单元的汇流计算;参数推求模块将模型参数分成不可调参数和可调参数,对不可调参数根据DEM直接计算,对可调参数提出一个逐步迭代求精的过程对参数进行调整。流溪河模型还提出了一整套基于DEM及遥感影像对流域进行单元划分及对河道单元断面尺寸进行估算的方法,解决了目前在大部分流域不能应用分布式物理水文模型的难题。     

基于Mortan码的地形简化方法研究

对于基于网格的三维地形来说，其DEM网格的数目直接影响计算机的存储资源、数据的存取速度以及三维地形的显示速度。作者提出了一种根据Mortan码编码的思想来实现地形网格简化的方法，该方法首先根据Mortan码编码规则对原始数据进行简化，然后利用简化的数据绘制地形，绘制地形时进一步根据Mortan码编码规则对地形网格画片简化。这种方法的优点是能够在保证不降低网格精度的情况下实现网格DEM数据的压缩以及三维地形上面片的简化。将该方法应用于荆江某地区三维地形的动态显示上，取得了比较理想的效果。     

基于GIS的数字油藏模型探讨

为了建立一个能沟通油藏地质和油藏开发的数字化模型,从空间数据信息的角度对数字油藏的实现途径进行了研究,提出在地理信息系统（GIS： Geographical Information System）基础上建立数字油藏模型,并在统一的GIS平台上进行油藏地质研究成果展示和开发动态分析。给出基于二维GIS数据模型的数字油藏的基本框架,并讨论了三维GIS数据模型与数字油藏的关系,提出用多层数字高程模型（DEM： Digital Elevation Model）和三维栅格等多种模型联合建立三维GIS数字油藏模块的实现方法,最后指出了GIS平台下进行数字油藏应用与油藏开发分析设计的前景。     

基于ORB-SLAM2的三维占据网格地图的实时构建

针对ORB-SLAM2系统只能输出相机的运动轨迹图,而不能生成用于路径规划和导航地图的问题,提出了一种基于ORB-SLAM2的跳表地图(Skip List Map)构建算法,可用于三维占据网格地图实时构建。首先搭建了一个用于三维占据网格地图实时构建的Skip List Map模型,其时间复杂度仅为O(lgn);其次对Skip List Map三维占据网格地图的生成与更新做了详细推导;最后设计了ORB-SLAM2与Skip List Map算法相结合的方案。通过效率对比实验,表明本文算法具有较高的时间效率与灵活性;搭建实验所需平台并进行了真实场景实时实验,实验表明本文算法能实现三维网格地图的实时构建;且能清晰标识出环境中障碍物的位置,验证了本文算法的有效性。     

中国西北部高山高原地区SRTM3数据质量评价

依据1：25万地形图DEM对中国西北部高山高原地区来自美国ESRI和NASA的两种SRTM数据进行了质量评价．结果表明两种SRTM高程数据与地形图DEM有很高的一致性．两类SRTM数据大约有38％的栅格单元绝对高程误差小于10m,58％以上误差小于20m,90％以上误差小于49m,99％以上误差小于92m,99．9％以上误差小于143m．在地势平坦的高原盆地、宽谷区,高程误差小于±5m．湖泊水体区域分别存在显著的正负高程误差．冰川、山地针叶林和沙漠地区的高程偏差均呈峰值,位于-20～0m的正态分布,极少数栅格单元正负偏差超过100m．总体而言,SRTM数据具有较高的数据质量．     

基于Hydrology的山区1:1万DEM水系提取研究

利用重庆市万州区4幅比例尺为1∶1万,地面分辨率为5 m的DEM数据,根据地表径流模型原理,通过ArcGIS中的HydrologyTools模块进行D8算法提取流域水系,计算汇流累积量,并最终生成河网。结果表明:对1∶1万DEM进行水系提取,最小水道集水面积阈值设定为50 000个栅格较合理;对于山地地形,基于1∶1万DEM数据,利用ArcGIS Hydrology模块提取河网的方法,从提取的效率和结果的精度两方面看来都是切实可行的。     

基于ArcGIS制作青海省地貌晕渲图方法探讨

为了更形象直观地反映地形地貌的特点,文中分析了如何利用ArcGIS软件通过DEM叠加山体阴影的方法进行分级设色,从而生成立体效果更加突出的彩色地貌晕渲。该方法制作出的地貌晕渲可以广泛地应用到各类专题地图,使地貌立体感得到更好的表达。     

基于城市框架数据的三维城市DEM生成方法

随着“数字城市”建设的不断深化,城市三维景观建设逐渐成为当前研究的热点,而数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）作为三维城市模型的基础地形,是城市三维建设中不可缺少的部分。利用城市框架数据构建DEM的方法可以在符合地表实际起伏的情况下,使地面上模型更加贴合地表,更好地增加三维城市DEM的表现效果。其方法是把散点的高程信息与道路等关键城市框架的平面信息相结合,充分利用现有地形数据,快速生成DEM,具有成本低、速度快、易更新的特点。     

最近邻河道相对高度及其在中国洪水淹没制图中的应用

基于国际上由数字高程模型（digital elevation model，DEM）衍生的最近邻河道相对高度（height above nearest drainage，HAND）概念，采用STRM DEM数据派生了中国1000和250 m水平分辨率的HAND数据集，并将HAND数据集应用于洪水淹没制图，建立了河道水位相较枯水期上涨1~10 m情景下的中国河道型洪水淹没图库．进一步以淮河一级支流淠河2020年7月大洪水为例，采用遥感提取及HEC-RAS计算的淹没范围，验证了基于HAND绘制的淹没图．结果表明，HAND相对于经典的DEM能够补充提供局地地形信息，基于HAND的淹没制图方法具有可行性和合理性．本文计算的中国HAND数据集可为地理学相关领域的研究提供凸显局地特征的地形数据，建立的基于HAND的淹没图库可为中国的洪水淹没制图工作及洪水风险管理提供参考．