DEM模型生成效率分析

对建立DEM模型的一般原理和影响DEM生成效率的因素进行了分析，指出改进DEM生成算法效率的关键在于改进离散数据存储结构和在其中的查找算法。     

DEM的建立及其在林业上的应用

利用高程矢量数据,在Arcgis地理信息系统中建立不规则三角网TIN及数字高程模型DEM,运用DEM进行三维地理信息表达,制作不同类型的专题图,获取相关的信息和数据,满足林业调查规划设计、生态旅游景点开发等生产、经营活动中反映地形地貌以及地面物体的形状和逼真性的需要。文中较为完整地阐述了数字高程模型DEM从数据源准备到建立再到应用的全过程,并着重展示了在林业方面的应用。     

基于GIS的地形起伏地区天然气管道路径寻优

针对以往二维平面条件下确定天然气管道最优路径难以符合真实环境的情况,利用GIS软件Global Mapper提取高分辨率离散化三维地形数据,建立DEM数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)。基于DEM模型,以天然气管道长度最短为评价指标,管道弹性敷设曲率半径为约束条件,建立地形起伏地区管道路径寻优模型,采用改进的Dijkstra算法(A~*算法),应用启发式搜索方式,求解两点间最优的曲面路径。通过实际地形模拟分析表明,基于Global Mapper建立DEM数字高程模型工作量小、精度高,能够有效模拟地形的真实情况;A~*算法具有良好的全局收敛性和计算鲁棒性,适用于管道路径寻优模型的求解,能够有效缩短管道总长度,降低路径的起伏程度。     

一种高质量的数字高程模型（DEM）建立方法 ——ANUDEM法

建立高质量的数字高程模型(DEM)是正确计算坡度、坡向、提取流域地形特征、进行水文分析 的前提,因而在研究土壤侵蚀、植被建设和土地利用规划与评价中都具有重要意义。ANUDEM采用迭 代有限微分内插技术和地形强化算法,自动去除伪下陷点和生成输入数据错误文件,便于查错改善 DEM质量,并减少了去除伪下陷点的编辑或DEM的后处理过程。本文以黄土高原丘陵沟壑区典型 小流域为例,利用大比例尺(1:10000)数字化地形图,利用ANUDEM建立DEM,从DEM光照模拟图、 回放等高线、提取水系、坡度等方面对建立的DEM的质量进行了评价。研究表明,ANUDEM建立的 DEM表面光滑;回放等高线与原等高线符合度高,能更准确地表现地形起伏;由其提取的坡度准确; 水系连续完整与地形图上河流一致,适宜水文分析,是一种建立高质量DEM的优良方法。     

大别山区DEM的制作及其沟谷的提取

介绍了利用地形图矢量化等高线制作DEM的过程以及利用坡面径流模型提取沟谷线的原理。借助GIS软件,以安徽境内的大别山区为例,完成了研究区的DEM建立与沟谷线的提取,并指出了研究结果的不足之处。     

多孔介质数值仿真模型研究

多孔介质材料广泛应用于石油与化工等工程领域,该材料以其特殊的结构属性使得数值模型的建立较为困难,建立有效的多孔介质数值仿真模型能提高数值计算的精度。利用Workbench的Fluent流体仿真软件建立了直排颗粒堆积模型、叉排颗粒堆积模型和毛细管模型以模拟多孔介质材料,并基于k-ε湍流模型分别模拟了上述3种模型下的单相流流动特性,监测了3种模型的进出口压力,从而得出进出口的压差。3种模型的进出口压差对比发现,叉排颗粒堆积模型具有较大的流动阻力,毛细管模型的流动阻力最小。     

基于分形理论和二叉树结构的植物遗传模型研究

从L系统的定义出发,解释了以二叉树结构为基础的模型设计原理,提出了基于L系统的二叉树结构关系模型以及相应的算法,并以植物器官间的遗传为背景,简单介绍了此模型在植物病虫害防治上的应用,为作物遗传与病虫害的防治提供新的理论与方法。     

SRTM DEM提取坡谱转换模型研究——以陕西省为例

地面坡度是反映地表斜面对水平面的倾斜程度的量值,是地表形态的重要示量之一。而坡谱作为坡度因子的统计模型,能够较好地反映地面的起伏变化特征,刻画地貌形态空间变异规律。研究基于直方图匹配的方法,以1∶5万DEM提取的坡谱为待匹配坡谱,对SRTM DEM提取坡谱并进行转换,建立了不同研究样区的坡谱转换模型。但该转换模型在不同样区的转换精度不同。当1∶5万DEM坡谱曲线为双峰曲线时,SRTM DEM坡谱转换模型当坡度大于3°时有较高的转换精度,而坡度为0°-3°时精度较差;当1∶5万DEM坡谱曲线为单峰曲线时,该模型具有较高的转换精度。     

基于二叉树结构的参数化L系统的计算模型研究

在虚拟植物生长模型的设计与研究中,L系统一直是主要的研究热点。基于二叉树结构的三维植物模型,深入研究了参数化L系统,提出了基于二叉树的参数化L系统模型,并设计了相关的算法。此模型能够清晰地表明三维植物图形的生成以及植物器官间的遗传关系,为虚拟植物生长模型建立提供了新的方法。     

利用RADARSAT立体影像提取DEM摄影测量方法研究

根据SAR影像特点,采用等效中心投影方程建立SAR影像构像模型,通过空间后方交会解求模型参数.分析由SAR影像构建立体模型的特点,提出利用空间交会和迭代的方法,由双像解析求得物方坐标,内插得到DEM.利用RADARSAT立体影像的实验结果表明,本文提出的提取DEM的方法是正确可行的.     

基于DEM的数字地形分析

该文在对数字高程模型（DEM）数据来源及结构、数字地形分析及其应用、基于DEM的地形分析中的不确定性和误差分析的基础上,以日本东北地区岩手县早池峰山为研究对象,美国MicroImage公司开发的TNTmips地理信息系统为工具,日本国土地理院发行的“数字地图25000”为基础数据,研究基于DEM的数字地形特征提取与分析方法,以及DEM精度对地形特征的影响. 研究结果表明:①以DEM为基础可提取多种地形特征,如坡度、坡向、坡面形态、流域边界、水流路径等,这些特征在地理信息系统的支持下均可用图形和属性数据来表示;②DEM水平精度对基于DEM提取的数字地形特征影响表现为:低精度的DEM将导致研究区平均坡度变小、坡度标准差变大;同时,DEM精度对不同坡度区域表现为不同的影响,其结果按坡度大致可划分为3种不同类型,即0°～10°、10°～35°以及大于35°; DEM精度对坡向的影响除平坡外变化较小,其中平坡面积随DEM精度的降低而增大;低精度的DEM将导致水文地形信息受损,这将严重影响流域水文模型参数的确立及水文过程模拟分析的精度.      

低空林地航拍图像拼接的改进缝合线算法

目的图像拼接效果的优劣主要取决于图像配准和图像融合两个步骤。图像配准误差导致的错切以及图像序列间的视差导致的鬼影、重影问题可通过图像融合算法减小或消除。目前图像融合算法中最佳缝合线算法的综合效果较好, 但没有考虑到拼接图的正射效果, 并且无人机低空飞行时树高相对飞行高度比值较大, 这在获取正射影像时是不可忽略的干扰因素。传统的数字正射影像(DOM)是基于数字高程模型(DEM)对单张影像进行数字微分纠正进而拼接成整个区域的正射影像图。但是, 地形高程数据和植物的高度数据获取困难, 而恢复出来的地形和植物高度与实际数据存在误差, 造成DOM在局部边缘出现扭曲、模糊问题。本文提出一种不需要DEM数据, 仅用图像信息使拼接结果图保留正射投影的改进缝合线算法。方法首先对SURF特征检测、匹配与筛选, 用RANSAC算法求得的单应性矩阵确定相邻图像重叠区域; 然后基于重叠区中像素点位置与相邻两图像中心点位置的距离差可以反映正射效果的思想, 将距离差引入能量函数, 同时设计了动态权值参数用来平衡颜色、结构和距离三者的重要程度, 利用动态规划思想搜索得到最佳缝合线; 最后在缝合线两侧进行多频带融合生成类似正射影像的无缝拼接图。结果实验图像来源于不同样地、不同飞行高度, 在相邻两幅图像以及同一条带航线图像上将本文的改进缝合线算法与其他3种缝合线算法以及Pix4D生成的数字正射影像进行对比。实验结果表明, 本文提出的缝合线改进算法能保留正射投影, 视觉效果优于现有的缝合线算法, 在城镇建筑图像的实验中局部效果优于Pix4D。结论本文针对无人机低空林地航拍图像拼接重影问题和拼接结果由于视角不同而产生非正射影像区域的问题, 实现了一种不需要DEM数据进行数字微分纠正但能生成类似正射影像效果的改进缝合线算法。实验结果显示, 本文算法优于目前的最佳缝合线算法, 能够保留正射投影, 效果类似DOM, 并且在保证物体边缘清晰方面优于目前商用软件生成的DOM。这有利于更准确地计算林地的郁闭度, 估算林地植被覆盖面积, 对跟踪识别地表动植物也具有一定的帮助。除林地图像之外, 本方法也可以推广到其他需要保留正射投影的低空航拍拼接应用领域, 如城镇航拍图像等。      

阜平县土地资源利用状况分析

采用土地经济学研究方法,从土地利用结构、土地利用程度和土地利用效益3个方面,对阜平县2003年土地资源利用状况进行了对比分析.结果表明:近20a来,阜平县林业生产有较大发展,土地利用结构日趋合理,与其土地自然性状和林业县定位基本相符,但居民点及工矿用地增长较快,新开垦耕地多数利用方式不尽合理;土地利用程度有较大提高,荒山开发利用及林业建设成效明显,森林覆盖率26.26%,但森林资源区域分布不均匀,保持水土与调节生态和气候的作用依然有限;土地利用的总体效益有一定提高,但单位效益指标较低,需进一步改善生产条件、增加科技投入,提高土地资源利用效益.     

二维图形参数化设计中几何约束模型改进的无向图存储结构

在充分分析现有无向图存储结构优缺点的基础上，结合二维工程图形的特点，提出了一种改进的无向力存储结构－－分类邻接表存储结构。采用该存储结构可降低程序的时间复杂度，提高救解效率。     

对Apriori算法的研究及改进

关联分析是数据挖掘的本质体现,关联规则挖掘就是寻找给定的大量数据项集之间存在的某种规律的过程。Apriori算法是关联规则中最重要的一种挖掘频繁项集的算法,但是它也存在一定的不足。目的为了提高挖掘效率。方法采用实验的方法,在经典Apriori算法的基础上进行改进。结果证明改进的Apriori算法性能优于经典的Apriori算法,尤其是在交易事务条数比较多的情况下,效果更加明显。结论是改进的算法在计算支持度个数时,每次不需要扫描全部数据库,只需要在精简的数据库表中扫描各项所在的行就可以了,大大节省了时间;支持度计数的统计也比较容易,也不会产生过多的冗余,可以在很大程度上降低挖掘的复杂度,提高挖掘算法的效率。     

CAD环境下基于不规则三角网的DEM算法及实现*

 介绍了从离散点构造邻接的三角形，从而组成不规则三角网结构，用不规则三角网建立数字高程模型的算法及其在CAD中实现的程序。     

不同插值方法的栅格DEM质量分析与最佳分辨率的选取

以鄱阳湖自然保护区为例,利用不同内插算法生成DEM,并选取高程差绝对值、中误差以及单点最大误差三大指标分析了DEM的精度,结果发现利用反距离加权(IDW)算法的精度较好。利用坡度中误差的大小判定了不同网格分辨率下的DEM精度,试图选取DEM的最佳分辨率,结果显示:当分辨率达到20时,坡度中误差的变化明显减缓,因此确定最佳分辨率为20。     

基于不同滤波方法的机载激光雷达数据处理及表面模型构建

利用几种不同的滤波算法对黑龙江省凉水国家级自然保护区的点云数据进行处理,对比分析评价了各滤波算法在东北地区的滤波分类效果及对构建数字高程模型和数字表面模型的影响。指出了各算法的适用范围,并生成了高质量的数字表面模型产品———精确反映地形起伏的DEM和准确反映地物高程及形状信息的DSM。