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基于多源数据的海岸带DEM构建与地貌数字分析

作　者: 刘树生
导　师: 万剑华；张杰
学　校: 中国石油大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 海岸带 ASTER DEM 地貌数字分析
分类号: TP721
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 299次
引　用: 1次
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内容摘要

海岛海岸带调查内容之一为海岸带地貌,“908专项”首次明确地将卫星遥感技术用于海岸带地貌调查。随着科学技术的发展,诸多以海岸带地貌为支撑的学科实现了数字计算和模拟,这就要求海岸带地貌必须是客观分析的数字结果。传统的遥感地貌分析观念没有成为此次地貌调查的指导思想,反而成为一时无法突破的瓶颈,探讨新的海岸带地貌分析方法成为必然。本文以“定量分析为主,定量与定性相结合”的地貌分析方法为出发点,基于多源数据构建海岸带DEM,以此为基础,提出海岸带地貌数字分析方法,主要工作有:1)利用ASTER立体影像构建陆部相对DEM和绝对DEM,并进行精度评价。使用星站差分GPS采集高精度的三维控制点用于DEM生成,能够显著提高影像匹配的成功率,提取的DEM满足1:100 000比例尺的地貌分析;2)选择最优空间插值方法生成海底DEM,并对海陆DEM的基准统一和集成作了初步研究。不同的插值方法会引起不同的误差,本文对9种插值方法比较后得出,张力样条函数法对海图获取水深点的插值精度最高,结合基准统一实验生成海底DEM。3)基于上述两种DEM,以崂山湾为例,探讨海岸带地貌数字分析方法。完善海岸带地貌分类体系作为地貌分析的标准,分别阐述陆地地貌、潮间带地貌和海底地貌的数字分析方法,首次实验了基于坡度的潮间带地貌类型划分,获得崂山湾1:100 000比例尺自由分幅的地貌数字成果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 研究背景  8-10
    1.1.1 支撑课题  8
    1.1.2 选题意义  8-10
  1.2 研究现状  10-12
    1.2.1 基于ASTER立体影像的DEM生成  10-11
    1.2.2 离散数据的空间插值  11
    1.2.3 地貌分类体系与分析方法  11-12
  1.3 研究内容  12
  1.4 论文结构  12
  1.5 本章小结  12-13
第二章研究区与数据准备  13-18
  2.1 研究区域  13-14
  2.2 数据源与资料  14-15
  2.3 数据预处理  15-17
    2.3.1 数学基础  15
    2.3.2 坐标转换  15-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章陆部DEM的构建与评价  18-38
  3.1 ASTER数据概述  19-23
    3.1.1 ASTER传感器相关参数  19-20
    3.1.2 ASTER影像的数据结构  20-22
    3.1.3 ASTER立体观测模型  22-23
  3.2 ASTER传感器VNIR子系统的几何模型  23-25
    3.2.1 基于共线方程的传感器几何模型  23-24
    3.2.2 有理函数模型  24-25
  3.3 本文DEM提取的实现  25-37
    3.3.1 DEM提取步骤  25-27
    3.3.2 相对DEM提取  27-31
    3.3.3 绝对DEM提取  31-33
    3.3.4 精度评价  33-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章海底DEM的生成与评价  38-54
  4.1 空间插值方法综述  38-41
  4.2 离散水深点的空间插值计算  41-48
  4.3 空间插值结果精度分析  48-51
    4.3.1 基于统计的检查点法  48-49
    4.3.2 基于几何的等值线回放分析法  49-51
  4.4 海陆DEM的基准统一与集成  51-53
  4.5 本章小结  53-54
第五章海岸带地貌数字分析  54-68
  5.1 地貌分析过程与分类体系  54-55
  5.2 陆地地貌数字定量分析  55-59
  5.3 潮间带地貌数字定量分析  59-63
  5.4 海底地貌数字分析  63-65
  5.5 人工地貌提取  65-66
  5.6 本章小结  66-68
第六章结论与展望  68-70
参考文献  70-74
附录  74-77
  附录A 绝对DEM编辑算法示例代码  74-75
  附录B 海岸带地貌分类体系  75-77
攻读硕士学位期间取得的学术成果  77-78
致谢  78

基于多源数据的海岸带DEM构建与地貌数字分析

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