基于DEM的控制网的自动生成

摘要

控制测量的生产流程主要由三大块组成，即技术设计、外业和内业。目前，在外业这一块，全站仪地面自动测量和GPS空中三角测量等技术已经十分成熟；各种数据处理软件的出现，使内业工作也基本实现了数字化。然而，控制网的设计与优化是测量工作流程中的重要环节，也是测量工作流程中最后一个尚未实现数字化、自动化的环节。尤其是在GPS等新技术广泛应用的今天，传统测量手段的局限性日益突出。因此，实现控制网设计与优化的自动化具有重要意义。对此，国内外学者展开了广泛深入的研究，取得了丰硕的成果，然而研究没有形成一个完备的流程体系。 本文在阅读相关成果文献的基础上，通过对控制网布设原则和方法的系统研究，探讨了基于GIS的控制网自动选点方法和控制网的自动组网方法以及控制网的假设精度估计方法，提出了基于GIS技术，以数字高程模型(DEM)为基础，以数字地形分析为主要技术手段的控制网自动设计与优化的新方法。最后，以导线网和三角网为例，通过编程提取试验区DEM数据中的脊线特征，选取控制点，建立关联矩阵，实现控制网的自动组建，并采用蒙特卡罗方法实现了控制网的假设精度估计，验证了理论和方法的正确性、可行性。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状及发展趋势

1.3本课题的研究内容

第二章数字高程模型及其数据获取

2.1 DEM的表示方法和结构模型

2.1.1 DEM的表达

2.1.2 DEM结构模型

2.2数字高程模型的数据采集

2.2.1地面测量

2.2.2现有地图数字化

2.2.3空间传感器

2.2.4数字摄影测量方法

2.3 DEM模型优化

2.3.1洼地填平处理

2.3.2 由等高线数据生成的TIN上的平坦三角形处理

2.3.3数据点疏化处理

第三章地形特征点的提取与可视性分析

3.1地形特征点分类

3.1.1基于高差符号变化的地形点分类方法

3.1.2基于曲率变化的地形点分类方法

3.2地形特征点提取的方法

3.2.1断面极值法

3.2.2局部窗口法

3.3可视性分析

3.3.1可视性分析的计算原理

3.3.2可视性分析的计算实现

第四章平面控制网的设计与优化

4.1平面控制网的布设形式

4.1.1三角网

4.1.2导线网

4.1.3边角网和三边网

4.1.4 GPS网

4.2平面控制网布设原则与方案

4.3平面控制网优化设计的指标和和方法

4.3.1控制网的质量指标

4.3.2优化设计的分类和方法

第五章基于计算机的平面控制网的设计与优化实例

5.1实验数据

5.1.1实验区简介与数据的获取

5.1.2 DEM的建立

5.2地形特征的提取

5.2.1洼地与大面积平地区域的标记

5.2.2 山脊点与山谷点的提取

5.2.3山顶点的提取

5.2.4山脊点和山顶点的提取效果及分析

5.3控制点的选取及控制网组建

5.3.1 导线网控制点的选取及组网

5.3.2三角网控制点的选取及组网

5.4控制网的优化设计

5.5实验结果分析

第六章结语

6.1 结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录A

附录B