基于DEM数据的地形分析研究与实现

数字地形分析是在数字高程模型DEM上进行地形属性计算和特征提取的信息处理技术,它主要分成地形因子计算和地性特征提取两大部分,在实际生产应用中具有十分重要的意义。本文主要介绍了数字地形分析产生的背景及原理,最后以某试验区为对象,基于ArcGIS软件平台,实现了对该试验区的地形分析。     

不受DEM空间分辨率影响的地形指数计算

为了减小数字高程模型(DEM)分辨率对地形指数计算的影响,开发了一种不受DEM空间分辨率影响的地形指数计算方法.选取汉江上游褒河流域作为研究区域,通过引入分辨率因子考虑DEM空间分辨率对单宽上坡集水面积的影响,应用分形方法处理DEM空间尺度对地形坡度的影响,将该算法应用到褒河流域DEM数据的计算中.结果表明:此法可以成功地由低分辨率的DEM数据获得与目标高分辨率精度相仿的地形指数分布,能在一定程度上消除DEM空间分辨率对地形指数计算的影响,因而对无资料地区的水文预报有着十分重要的现实意义.     

基于栅格DEM的微观地形分类技术

认为微观地貌形态的划分是宏观地貌形态划分的延续,基于栅格数字高程模型（DEM）和数字地形分析（DTA）技术实现微观地貌形态分类的关键在于提取地形地貌因子和制定合理的分类决策方案．以土壤侵蚀研究中的临界坡度值为参考,改进了Dragut提出的山体部位划分的分类决策方案．采用黄土高原的局部DEM进行了山体部位分类的试验研究,实现了微观地形地貌的自动分类,试验结果揭示了微观地形地貌分布与土壤侵蚀之间的关系．     

一种基于DEM数据的可视化数字地形绘制

给出数字高程模型(DEM)数据的存储格式,研究如何有效地读取DEM数据,并把它转化为可以被OpenGL图形库所读取的数据格式的方法.在此基础上,研究绘制三维地形涉及到的问题及其绘制原理,给出了利用OpenGL图形库进行地形绘制的简单易行的实现方法,并给出实例.最后,讨论了现存的几种地形简化方法,为解决基于DEM数据的地形实时、快速绘制打下了基础.     

基于WTS的DEM数据互操作研究

分析数据互操作在GIS发展中的重要意义和地形可视化服务重要作用,阐述了WTS（Web TerrainService）和地形数据可视化的处理流程,对涉及的多分辨率地形渲染、多级缓存和异步刷新等关键技术进行了说明。基于WTS开发了网络地形可视化系统原型,证明基于WTS的DEM互操作的有效性。     

利用DLG进行DEM的高程提取

大比例尺数字线划地形图(DLG)是目前我国建立数字高程模型(DEM)的一个主要数据来源，通过分析DEM的建立过程得出由DLG建立DEM的关键问题是从DLG中高效获取有效的高程数据。对提取高程数据工作中可能出现的数据格式多样性、数据提取效率和有效数据丢失等情况提出了相应的解决办法。     

DEM地形描述误差空间结构分析

首先提出ＤＥＭ（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ）地形描述误差的提取方法,通过误差地图以及量化研究方法,揭示ＤＥＭ误差的空间分布规律,试验结果显示：误差地图是实现ＤＥＭ误差可视化的有效方法;ＤＥＭ地形描述误差具有很强的空间自相关性,自相关值随地形复杂度与ＤＥＭ分辨率的改变而有规律的变化。     

基于DEM的地学分析方法探讨与实现

基于ArcGIS9.3平台,结合数字高程模型(DEM)的各种常用地学分析技术,利用面向对象的VBA编程技术进行二次开发,建立了一个应用型的专门面向DEM分析的GIS系统.重点阐述了在DEM上实现坡度坡向分析、复杂地形特征提取等过程,深入探讨了建立在DEM数据基础上的地学分析功能的实现技术,提出了一套具体的地学分析方案.     

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MAPGIS的DEM制作技术研究

结合具体的项目工程,主要以MAPGIS软件对DEM制作的过程和遇到的技术问题进行了探讨研究,比较分析了不同数据转换方式的差异,有效地实现了从DGN格式数据到最终DEM的生成,并在制作过程中优化了数据流程.     

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.     

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．     

“亚大比例尺“地形图数字化方法研究与实现

针对1:5 000和1:10 000比例尺地形图地形、地物要素的类型、特点、分类编码、图式符号、数字化方法、开发技术等问题进行了研究和探讨,并且在Auto CAD2002平台下开发了1:5 000和1:10 000地形图数字化软件,可以完成地形图的定向与数据采集、交互及批量符号化处理、自动绘制格网图廓等工作.     

利用地形图批量生产DEM数据的方法

数字高程模型(DEM)在生产中的应用越来越广泛，作者结合实际工作，探讨了一种以地形图为基础资料，通过扫描、屏幕数字化生产DEM数据的方法和过程．结果显示，用这种方式生产出来的DEM数据成本低廉、生产周期短，可批量生产，有较高的实用价值．     

Collective behavior of coupled map lattices with different scales of local coupling

In this paper, I present a numerical study on the collective behavior of one-dimensional coupled map lattices with the nearest coupling to different scales for the whole system. Using the maximum Lyapunov exponent as a tool for subsystem and return mapping, I observed several basic patterns of collective behavior and investigated the contrasts between the different scales. To study the mechanism, the system under entirely random perturbations was investigated using the Monte Carlo method and the contrast with the deterministic approach is given. The results show that the response to a random input is complicated and involves the correlation of different signals and taking into consideration the dynamic properties of the system itself.     

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。     

由DEM确定Nash汇流模型的参数

针对推求Nash汇流模型参数的传统方法中需要有足够数量的流域降雨径流资料，而目前在大部分地区并没有足够的水文资料这一情况，提出了一种确定Nash模型参数的新方法．首先由DEM提取地形地貌参数，然后推算Nash模型的参数．选择长江三峡沿渡河流域为例进行模拟计算，取得了较好的效果，表明本文方法在实用上是可行的，完全避开了大量降雨径流资料的处理和分析，有助于进一步深化缺少资料情况下汇流计算方法的研究．     

海岸带多源数据三维无缝拼接技术

为解决多源海陆数据中基准不一致、数据模型及格式不统一、同一地物表达上的差异等问题,设计了海陆数据的无缝拼接方案.利用坐标转换和垂直基准差拟合解决空间基准的不一致性,建立统一海部水深离散点和陆部等高线的多源数据无缝数字高程模型(DEM),基于点删除的不规则三角网(TIN)简化算法可实现海岸带模型的多尺度表达.实例分析表明,该方案可实现多源海陆数据的三维无缝拼接和多尺度表达.     

地形坡度对基流中地形Rossby波振幅的影响

 利用考虑地形作用的浅水波模式对基流中地形Rossby波振幅特征进行了数值计算.结果表明,地形坡度对地形Rossby波振幅具有增幅作用,在强基本气流中,增幅作用更明显,地形坡度的作用还使地形Rossby波最大振幅中心位置北移.     

基于VP Studio和CASS的栅格地形图矢量化方法

在分析比较现有的栅格图像矢量化作业模式和相关软件的基础上,提出将VP Studio软件与CASS软件相结合的人机交互式栅格地形图矢量化作业方法,其中包括基于VP Studio的自动矢量化处理和基于CASS的编辑与后处理两部分。通过对近30个栅格图像的矢量化作业,表明该方法能明显提高栅格地形图矢量化效率、降低作业强度。