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.     

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.     

基于数学形态学的机载LiDAR采煤区沉陷信息提取

由于采煤沉陷过程复杂和地表地形影响,机载LiDAR在采煤区沉陷监测中不可避免地存在噪声数据,高密度LiDAR点云中存在的噪声容易导致提取的沉陷等值线出现锯齿、毛边和多边形碎屑等问题。将数学形态学算法格网初始值的判定方式进行改进,传统数学形态学算法选择格网内最低点高程作为格网值,改进算法对格网内所有高程值进行平面拟合,将拟合值作为格网初始值。在采煤沉陷信息提取过程,增加对地面点云的改进数学形态学算法处理,降低噪声数据对地面DEM的影响,提高沉陷DEM精度和沉陷等值线完整度,试验对比分析确定算法最优参数(格网大小为3.5 m,结构元素尺寸为3 m)。最后,采用该方法对研究区数据进行处理,获取研究区沉陷DEM,并进行数据分析挖掘,获取地表下沉范围、下沉等值线、下沉面积等。结果表明：改进算法既保证原始的地形特征和精度,又可消除沉陷等值线中出现的噪声问题,为开采沉陷预计及采后环境评估提供支撑。     

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.     

融合两种方法内插格网DEM

首先对内插格网DEM的两种常用的方法(移动曲面内插法和加权最小二乘法)作了较为详细的叙述,对比其优劣。最后提出如何把两种方法相结合进行格网DEM内插的方法,并给出了算法流程图。     

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.     

数字高程模型DEM及其显示

针对应用建模方法中建模数据的获取问题，在介绍数字高程模型(DEM)的数据采集方法和等高线模型、规则格网模型和不规则三角网模型三种表示模型的基础上，论述了基于等高线的建模方法。指出不规则三角网(TIN)与规则格网(RSG)的优缺点，并通过对相同等高线数据进行处理生成TIN和RSG图。结果证明，在两者不考虑数据结构的情况下，不论在误差方面还是在数据质量方面，TIN明显占有优势。     

工程土方量计算中土方量精度与DEM分辨率的关系

利用规则格网DEM模型模拟地形曲面,得到了用格网间距表示的土方量精度的数学模型,以某一试验区域为例得到了土方量精度随DEM分辨率的变化曲线图。     

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。     

DEM与TIN的数据精度与应用领域的对比分析

规则格网DEM(Digital Elevation Model)和不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)是表面建模的两种方法,它们各自具有不同的特征及其适用范围.以陕西省耀县1∶5万比例尺的DEM为基准数据,以ArcGIS地理信息系统软件为数据处理平台,对DEM与TIN在基本地形因子提取、数据量与显示速度、数据精度等方面进行对比分析,提出在实际应用中具体的选择方案.     

基于DLG的洪泽湖蓄滞洪区DEM构建及精度评定

以洪泽湖地区格网DEM生产为实例,研究基于江苏省地理信息中心编制的1∶10000DLG地形图,提取高程点、等高线等高程数据为源数据,构建DEM并利用检核高程点和等高线回放进行精度评定的技术,阐述基于ARCGIS 10.2下的解决方案。     

基于混合算法求解ELSP问题的可行域分析

本文给出求解ELSP问题(Economic Lot Scheduling Problem)的可行域的特征、启发式规则和演化神经网络设计问题.经济批量问题采用基本时段方法表示,该方法产生两类决策变量,一种是表示基本时间段的连续变量,另一种是表示时间倍数的整数变量.在求解ELSP问题的算法设计中,可行域是判定启发式规则有效性的基础.为了给出可行域的特征,利用神经网络的演化计算,设计求ELSP问题的初值算法,设计演化参数函数、网络结构、演化函数、演化规则,并依此获得可行域的约束条件.对在可行域约束条件和启发式规则下设计的算法进行测试,并与用HGA和一般GA方法求解ELSP问题进行比较,求解效果明显提高,使得在满足可行性的前提下总费用减小.     

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.     

一种基于道路网络拓扑改进的格网空间索引算法

按照规则格网进行索引时需要对跨格网的道路进行分割并维护相关的复杂关系（比如道路与交通规则,方向看板,车道连接之间的关系等）,算法实现难度较高且会显著增加道路连接的结点数目,从而增加路径规划计算的量而影响性能.介绍了一种改进的格网索引算法,不需要分割跨规则格网的道路网络,而是根据道路网络中特定的连接拓扑关系（道路与结点之间的关系）对结点进行索引从而达到对道路的索引.     

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。     

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.     

带断层约束的Delaunay三角剖分混合算法

三角剖分是构建高精度数字高程模型(DEM)的基础,在各个领域都有广泛的应用。特别是在约束数据域下的Delaunay三角剖分更具有重大的研究价值,前人已经做了大量的工作,并提出了一系列经典的剖分算法。在对传统算法进行研究与分析后,总结了传统算法的优缺点,结合了逐点插入法、三角网生长法以及分治法的思想,提出了一种高效的、带断层约束的Delaunay三角剖分混合算法。该算法在建立无约束的DT(Delaunay Triangulation,DT)网格的基础上通过嵌入加密后的断层数据来实现带断层约束的CDT(Constrained Delaunay Triangulation,CDT)网格。通过实例比较,说明了混合算法在构网质量和时间效率上都优于传统算法。     

月壤大颗粒对钻进力载影响的仿真及实验研究

采用离散单元法(discrete element method, DEM)和实验方法, 研究用螺旋钻具钻取月壤的过程中, 月壤内部大颗粒位置和构型对钻进力载特性的影响。通过 DEM 方法和实验方法研究结果的对比分析, 明确了DEM方法在钻取动力学中的局限性及有效性, 发现钻进过程中碰到大颗粒时的典型力载特征及影响大颗粒有效拨开的关键因素是表面形态。     

基于FP_Growth算法的关联规则挖掘研究及应用

关联规则的发现对于挖掘数据中的隐含信息非常重要,针对关联规则挖掘算法进行研究,分析了利用FP_Growth算法构建FP-tree和递归挖掘频繁项集的过程,并应用该算法对大学生兴趣爱好问卷调查结果进行分析,通过找出强关联规则,准确了解学生的共同爱好,有助于更好地开展校园文化活动.