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基于地形特征建立高质量DEM

作　者: 姚慧敏
导　师: 崔铁军
学　校: 中国人民解放军信息工程大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 地理信息系统（GIS）数字高程模型（DEM）不规则三角网（TIN）地性线数学形态学地形建模
分类号: P28
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 431次
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内容摘要

随着计算机及CIS技术的不断发展，数字高程模型作为地理信息系统的一种基础数据，在地学领域发挥着越来越重要的作用，具有广阔的应用前景与潜力。而数字高程模型的质量是决定其使用价值的首要因素。本文全面系统地沦述了基于地性特征建立高质量DEM的理论和方法。首先介绍了数字高程模型的概念、表示方法及研究现状，从而引出本文的研究内容和研究重点。在总结的人所做工作的基础上，采用数学形态学的原理和方法对地性线的提取进行了初步研究与实验。围绕提高建模算法的效率和改进模型表示地形的逼真度与精度等问题，研究了顾及地形特征约束条件下不规则三角网TIN的建模方法和改进措施。考虑到规则格网DEM在实际应用中比TIN更加广泛，介绍了从TIN到规则格网DEM的内插算法。最后，总结了本文的研究成果和有待进一步研究和解决的几个问题。

全文目录

中文摘要  5-6
英文摘要  6-7
第一章绪论  7-14
  1．1 引言  7-8
  1．2 DEM含义及表示方法  8-9
    1．2．1 DEM含义  8
    1．2．2 DEM表示方法及特点  8-9
  1．3 DEM的发展现状及研究的主要问题  9-10
    1．3．1 DEM的发展及研究现状  9-10
    1．3．2 DEM建模研究的主要问题  10
  1．4 提高DEM建模质量的几种方法  10-13
    1．4．1 利用地形特征信息提高DEM质量  10-12
    1．4．2 约束条件下构建TIN  12
    1．4．3 从TIN到规则格网DEM的光滑内插  12-13
  1．5 本文的主要研究内容  13-14
第二章由数字化等高线获取地性线  14-30
  2．1 地性线生成算法回顾  14-16
  2．2 数学形态学基本理论与变换  16-18
    2．2．1 数学形态学及其在测绘中的应用  16
    2．2．2 数学形态学的基本算子  16-18
  2．3 地性线提取的理论基础  18-25
    2．3．1 基本定义  18-22
    2．3．2 分界线算法  22-23
    2．3．3 利用流域分割方法提取分水岭  23-25
  2．4 地性线的获取  25-29
    2．4．1 等高线数据的预处理  25
    2．4．2 等高线和地性线数据结构  25-26
    2．4．3 提取地性线  26-28
    2．4．4 计算地性点的高程  28
    2．4．5 地性线的编辑与赋值  28-29
  2．5 本章小结  29-30
第三章顾及地形特征的TIN建模方法  30-48
  3．1 不规则三角网有关概念及性质  30-32
    3．1．1 TIN构网法则  30
    3．1．2 Delaunay三角网概念  30
    3．1．3 Delaunay三角网的性质  30-31
    3．1．4 约束Delaunay三角网  31-32
  3．2 常用TIN构网算法回顾  32-34
    3．2．1 分治算法  32-33
    3．2．2 逐点插入法  33
    3．2．3 三角网生长法  33-34
  3．3 构建TIN地形模型的合成算法  34-36
    3．3．1 基本三角网生成过程  34-35
    3．3．2 寻找连接两个凸壳的底线和顶线过程  35
    3．3．3 子三角网归并过程  35-36
  3．4 前沿边推进法建立TIN  36-39
    3．4．1 点集分块  36-37
    3．4．2 建立凸包  37-38
    3．4．3 标准Delaunay三角网生成过程  38-39
  3．5 顾及地形特征约束条件下TIN的构建  39-44
    3．5．1 约束线段插入DT的一种方法  39-40
    3．5．2 多对角线交换循环算法  40-42
    3．5．3 边界裁剪  42-44
  3．6 TIN建模的几点技术改进  44-46
    3．6．1 点集分块  45
    3．6．2 提取中轴线数据  45-46
    3．6．3 加入地形特征数据  46
  3．7 本章小结  46-48
第四章 TIN到规则格网DEM的转换  48-54
  4．1 TIN到规则格网DEM的转换  48-49
  4．2 TIN到规则格网DEM转换的优化  49-53
    4．2．1 光滑处理的基本思想  49-52
    4．2．2 TIN到规则格网DEM内插的实现步骤  52
    4．2．3 两种内插方法的结果比较  52-53
  4．3 本章小结  53-54
第五章 DEM的质量控制  54-58
  5．1 用地形图生产DEM的误差来源  54
  5．2 DEM精度评定方法  54-56
  5．3 DEM的质量检查  56-57
    5．3．1 DEM质量检查内容  56
    5．3．2 DEM质量的评价法则  56-57
  5．4 本章小结  57-58
第六章结论  58-59
主要参考文献  59-61
致谢  61-62
作者在攻读硕士学位期间完成的工作  62

基于地形特征建立高质量DEM

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