数字高程模型

摘要： 数字高程模型是基础地理信息数字成果的重要组成部分,随着实景三维中国建设项目的开展,DEM成果发挥的作用将越来越重要。结合大批量的DEM生产实践和多种数据处理软件的优势,提出一种高精度DEM的生产方法,并结合实际测区,重点对水体自动提取、立体匹配和DEM编辑等技术进行探讨,为快速、高效大批量生产高精度DEM成果提供参考。

摘要： 长江口横沙通道是南北港航道的重要联络通道,研究该通道的冲淤及地形演变,对于掌握通道水动力条件及保证生产作业安全具有重要意义。采用2005~2020年长江口实测水下地形数据,利用ArcGIS建立精度为20 m×20 m的数字高程模型;通过绘制横沙通道地形图、冲淤变化图、等深线图和横断面图,对横沙通道整体地貌的演变特征和局部深坑的形成机制进行了定量及定性分析。结果表明:近期横沙通道北口出现南北长约1.85 km,最大深度达56.1 m的深坑,深坑累计扩大约380万m^(3),南延约770 m,有向深槽演变的可能。通道整体呈现“淤冲淤”的演变模式,以冲刷为主,两侧存在局部淤积,累计冲刷2880万m^(3)。深坑不断扩大的主要原因是受长兴岛北沿促淤圈围工程与青草沙水库工程建设的影响,通道北口的水动力增强,落潮流流量增加,所形成的弯道横向环流进一步加速了深坑的发育,冲刷趋势加剧。

摘要： 耕地坡度是耕地资源的重要属性,直接关系到耕地保护政策制定、耕地生产能力评价等工作。本文以辽宁省沈阳市辽中区为例,利用基础測绘数字高程模型(DEM)在ArcGIS10.3中进行坡度图的制作,阐述坡度图的生产流程及在生产过程中遇到的问题和解决办法。通过在ArcGIS10.3中二次开发,运用迭代功能替代人工操作,降低了人工失误率且提高了生产效率。

摘要： 珠穆朗玛峰国家级自然保护区是世界高山极高山地貌景观的典型代表,然而其偏远艰险的区位条件,影响了对其地形特征和地貌景观的全面认识。数字高程模型提供了从汇水盆地到大洲大陆不同尺度但格式统一的观测数据,能够为珠峰地区地表过程研究提供数字地形分析基础。基于ASTER GDEM2,采用条带高程剖面指标计算,进行珠峰自然保护区流域数字地形分析,探索高山极高山流域地貌景观类型的空间分布规律。结果显示,珠峰自然保护区由7条流域组成,条带高程剖面特征明显指示三个地貌景观区。条带高程剖面传递的地形起伏形态信息,对流域地貌景观类型的辨识具有很好的指示意义。

摘要： 机载激光雷达测绘技术具有穿透植被、灵活性强、高精度以及作业安全等优点,结合无人机技术无需专门起降场、作业灵活、转场方便和成本较低的特点,能够快速获取地表三维点云数据,广泛应用于多个领域。在黑沙洲水道航道整治二期工程中,对重点局部区域在不同阶段利用无人机机载激光雷达测绘技术进行多次测绘,得到高精度地表丰富信息,结合多波束水深测量得到的水下地形数据,对整治前、整治中和整治后的抛填、淤积、崩塌和冲刷数据进行综合分析和评价,指导工程设计、施工、监测和验收,为类似工程实践提供技术范例。

摘要： 提出一种使用音高和时值对沿分水线布设的地形剖面线进行分析的方法.以5 m分辨率的数字高程模型(DEM)数据为基础,选取神木县、绥德县、延川县、富县县、宜君县、淳化县等6个典型研究样区,并选择安塞样区对实验结果进行验证.研究结果表明:6个样区分水线剖面线的声音指标存在差异,其声音模式与实际地貌类型存在明显的对应关系;7个声音指标可以直接进行地貌类型的区分,安塞与绥德样区地貌类型最接近,欧式距离为最小值48.456.说明声音指标可以用来分析分水线剖面线特征,比单一的高程信息蕴涵更多的地形起伏、转折信息,可以从乐理角度整体刻画地貌类型.

摘要： 本文针对突防任务时航迹规划需要快速度、准确掌握敌方雷达在地形遮蔽盲区下探测威力的情况,分析了影响雷达探测威力的因素,并提出了一种基于数字高程模型的雷达探测威力计算方法。该方法首先通过坐标转换将空间直角坐标下的数字高程模型数据转化成雷达极坐标,完成地形数据三维建模及可视化,然后把雷达覆盖范围在方位和距离上离散化成有限的网格点,在此基础上计算不同高度层下全方位的雷达探测威力。仿真结果验证了本文方法的快速性和有效性,为无人机突防航迹的合理规划与威胁评估提供了依据。

摘要： 以2019年森林资源规划设计调查小班数据为基础,叠加数字高程模型,应用地理信息系统技术提取研究区海拔、坡度、坡向等地形因子。通过应用GIS空间分析,探究川西云杉林、高山柏林空间分布与地形因子的相关关系,分析其空间分布特征。结果表明:川西云杉、高山柏仅分布于石渠县西南部,金沙江及其一、二级支流两岸的高山峡谷地带,面积19329.08 hm^(2)。川西云杉林、高山柏林分布范围基本位于3250~4600 m;3700~4300 m海拔区间是集中分布区,川西云杉林占比92.19%,高山柏林占比80.78%。川西云杉林、高山柏林各坡度分布趋势相同,集中在26°~45°,占比分别为78.27%、78.68%。川西云杉林、高山柏林各坡向分布差异明显,川西云杉林多分布在阴坡、半阴坡,占比72.91%;高山柏林则多分布在阳坡和半阳坡,占比80.04%。

摘要： 水库库容计算通常采用分层法,利用相关公式计算并绘制库容曲线。当精度要求较高时,需实测更大比例尺的地形数据。传统方法的缺点是计算量大、费时且精度低。本文以港口湾水库为实例,基于不规则三角网DEM分析技术来计算库容,满足了快速、高精度计算的要求,具有很好的实际应用价值及广泛的应用前景。

摘要： 以江西省萍乡市流源水库工程地形图为例,介绍采用机载LiDAR技术对地形条件复杂的山区进行数据采集、数据处理及精度分析的过程。研究表明,采用机载LiDAR技术对植被茂密及通行困难地区的地面高程数据获取方面具有明显优势,且数据精度满足数字高程模型制作及大比例尺成图要求,为机载LiDAR技术在水利工程测绘推广应用提供参考。

摘要： 简要介绍了数字高程模型(digital elevation model,DEM)的起源与定义,根据4种不同的观测平台分类介绍了DEM数据获取方法,给出目前国际上发布的高分辨率全球DEM的主要性质和特点.重点介绍了9大类全球DEM,分析了DEM质量评估相关的评定方法和精度指标.论述了DEM在地质灾害监测、海岸带脆弱性分析方面的应用,以美国地质勘探局和德国航空太空中心正在开展的DEM项目为例,讨论了高精度、高分辨率全球同质DEM和地形测深高程模型的最新需求,最后总结展望全球高分辨率DEM的发展趋势.

摘要： 利用实测数据推定区域地下水流场是水文地质研究中非常重要的一项内容,传统的方法通常是利用已有水位数据进行插值计算,这样获得的地下水流场的准确性受钻孔的数量及分布的合理性影响太大,在某些无资料地区是不适用的.从区域尺度上来说,大多数平原地区的地下水运动受地形影响最大,地形和地下水运移的路径呈一定的相关性,据此,本文提出了一种基于数字高程模型计算区域地下水流场的方法,其中,趋势面方程参量的确定和系数率定是关键点和难点.在利用地表高程数据进行地下水位计算时,当选择低次多项式时,容易造成趋势面方程不能很好地拟合实测数据,而当选择高次多项式时,会造成方程求解的不稳定,因此,本文首先建立高次多项式作为初始趋势面方程,分别对趋势面方程中趋势项的各个参量与实测地下水位标高进行相关性分析,选取与地下水位标高具有明显相关性的参量组成趋势项方程,然后利用实测数据,对地下水面趋势平均水平实现了最优化的估计,求得和实测数据吻合最佳的趋势项方程,最后根据Lanczos奇异值分解理论,求得趋势项方程的解,并对残差部分使用泛克里金插值方法进行了无偏最优的估计.该方法在西北某区进行了应用,计算结果的误差远小于克里金插值法,与实测值吻合得更好,而且还可以进行外推计算,该技术方法在西北无资料地区地下水流场的推定中有较好的应用前景.

摘要： 目前,低空无人机摄影技术正处于快速发展阶段,利用其航摄受地面状况影响较小、飞行高度低、携带方便、转场快、操作方便、机动灵活、成本低廉等优点,是传统航空摄影测量和卫星影像的有力补充,其作用在自然灾害、突发事故的应急监测和预防上表现尤为明显.本文主要从应急测绘的角度出发,并结合盐城6.23风灾案例,探讨基于低空无人机快速保障任务的工作流程以及如何进行数字高程模型、正射影像图等多种成果快速生产,并在实践中找出无人机航摄在应急测绘中存在的问题.

摘要： 采用矢量构TIN(不规则三角网)的方法生产DEM(数字高程模型)时,要求对河流要素的高程进行分段赋值.为了提高赋值的正确率和效率,本文基于ArcGIS VBA平台,在人工交互完成河流要素分段的基础上,利用空间分析和递归调用的方法,编写程序实现对河流高程的半自动化赋值处理.实践证明,该方法可显著提高DEM生产时河流赋值的效率,同时提高了赋值操作的准确性.

摘要： 采用TIN滤波将原始点云数据自动分类,并经人工适当干预,可以快速获取地表的数字高程模型数据,但在诸如人工建筑、陡坎、湖泊等区域,因地形陡变或茂密植被掩盖真实地表等原因,致使利用LiDAR点云数据所构建的DEM存在缺陷.本文尝试引入断裂线弥补点云TIN滤波方式构建DEM的缺陷,实践表明,该方式对DEM构建精度有增益作用.

摘要： 小流域面积一般不超过50km2的集水单元,其划分能将水土流失情况落实到流域单元,以进行数字化、精细化的管理,支撑水土保持数字化、信息化建设.目前,ArcGIS的Hydrology Model在基于DEM(数字高程模型)进行水文分析方面应用广泛.本文以湖北省为例,基于全省DEM数据,应用ArcGIS的Hydrology Model自动提取全省河网及流域特征;然后辅以遥感影像、河流水系数据,对自动划分后的微流域进行人工合并和修正.全省共划分了5662条小流域,其中面积在10～50km2的小流域占总条数的96％.面积大于50km2的小流域有47条,主要是大型江河、湖泊和水库区域;面积小于10km2的小流域有198条,主要是由县界切割形成的小流域亚单元.本文首次实现了湖北省的小流域划分,使水土流失状况可以落实到小流域单元和图斑上进行高效综合管理,有利于有效的生态清洁小流域建设、高效率的水土保持监督执法,为创建生态文明省市,促进绿色发展,提供了流域技术支撑和保证.

摘要： 数字高程模型(DEM)的建立对于完善现代高精度地理信息基准、提高工程应用中的计算精度以及工作效率有着重要作用.近年来,随着卫星跟踪观测技术的发展,一些新型的测量技术已经在农田土地平整作业中得到初步应用,比如利用GPS进行人工定点测量,但这些应用还不够智能.本文设计的田面DEM测绘系统借助GPS/北斗技术,利用小车的自动导航,可实现自动、快速、准确地获得田间任意位置的平面坐标和地面高程,建立田面DEM.顶部进行车载移动测量.与人工水准测量方法相比,该测绘系统具有测量地面高程速度快和测量工作效率高的突出特点,有利于加快激光控制平地作业进程,为高效率、大规模地实施激光控制平地技术提供技术保障.

摘要： 选用密云地区30m和90m DEM数据并运用ArcGIS软件提取该地区DEM数据的水文地理信息,通过分析水文模型HEC-HMS、EPASWMM和Vflo后选择应用HEC-HMS和Vflo模型对该地区降雨进行分析.同时,统计分析密云地区过去30年(1989—2018年)的降雨数据,并结合研究区水文情况,基于密云地区普通降雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨的降雨数据选用HEC-HMS和Vflo软件进行水文模拟.结果表明,HEC-HMS和Vflo软件可有效地模拟密云地区的降雨情况.HEC-HMS和Vflo软件输出的仿真结果很好,仿真模型的确定系数均大于0.82.分析HEC-HMS软件输出的普通降雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨的降雨强度及其它参数,发现降雨强度越小模拟结果越接近实际数值,基于Vflo水文模拟软件也有相同结果.这同时也说明在对暴雨、大暴雨和特大暴雨进行水文模拟时需要开发或优化相应软件来满足实际需求,最终为生态系统建设提供一定的研究基础.

摘要： 选用密云地区30m和90m DEM数据并运用ArcGIS软件提取该地区DEM数据的水文地理信息,通过分析水文模型HEC-HMS、EPASWMM和Vflo后选择应用HEC-HMS和Vflo模型对该地区降雨进行分析.同时,统计分析密云地区过去30年(1989—2018年)的降雨数据,并结合研究区水文情况,基于密云地区普通降雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨的降雨数据选用HEC-HMS和Vflo软件进行水文模拟.结果表明,HEC-HMS和Vflo软件可有效地模拟密云地区的降雨情况.HEC-HMS和Vflo软件输出的仿真结果很好,仿真模型的确定系数均大于0.82.分析HEC-HMS软件输出的普通降雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨的降雨强度及其它参数,发现降雨强度越小模拟结果越接近实际数值,基于Vflo水文模拟软件也有相同结果.这同时也说明在对暴雨、大暴雨和特大暴雨进行水文模拟时需要开发或优化相应软件来满足实际需求,最终为生态系统建设提供一定的研究基础.

摘要： 选用密云地区30m和90m DEM数据并运用ArcGIS软件提取该地区DEM数据的水文地理信息,通过分析水文模型HEC-HMS、EPASWMM和Vflo后选择应用HEC-HMS和Vflo模型对该地区降雨进行分析.同时,统计分析密云地区过去30年(1989—2018年)的降雨数据,并结合研究区水文情况,基于密云地区普通降雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨的降雨数据选用HEC-HMS和Vflo软件进行水文模拟.结果表明,HEC-HMS和Vflo软件可有效地模拟密云地区的降雨情况.HEC-HMS和Vflo软件输出的仿真结果很好,仿真模型的确定系数均大于0.82.分析HEC-HMS软件输出的普通降雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨的降雨强度及其它参数,发现降雨强度越小模拟结果越接近实际数值,基于Vflo水文模拟软件也有相同结果.这同时也说明在对暴雨、大暴雨和特大暴雨进行水文模拟时需要开发或优化相应软件来满足实际需求,最终为生态系统建设提供一定的研究基础.

摘要： 本发明公开了一种基于散乱高程采样数据的数字高程地形模型(DEM)生成方法。该方法从一组平面散乱采样点及其所对应的高程数据出发，首先确定DEM模型的采样区域Ω，通过为每个采样点定义邻近点集、支撑半径和支撑区域，进而为各采样点分别定义一个局部逼近函数和一个局部支撑函数；对于区域Ω内的任意一点，搜索支撑区域覆盖该点的各个采样点，并将它们的局部逼近函数用相应的局部支撑函数混合起来，定义覆盖区域Ω的全局高程函数；最后用全局高程函数计算平面上任意布局的DEM网格结点的高程值，生成所需的DEM模型。本发明方法能够过滤采样数据中的噪声，具有较好的内插能力，能够处理任意规模的散乱点采样数据。

摘要： 本发明公开了一种基于散乱高程采样数据的数字高程地形模型(DEM)生成方法。该方法从一组平面散乱采样点及其所对应的高程数据出发，首先确定DEM模型的采样区域Ω，通过为每个采样点定义邻近点集、支撑半径和支撑区域，进而为各采样点分别定义一个局部逼近函数和一个局部支撑函数；对于区域Ω内的任意一点，搜索支撑区域覆盖该点的各个采样点，并将它们的局部逼近函数用相应的局部支撑函数混合起来，定义覆盖区域Ω的全局高程函数；最后用全局高程函数计算平面上任意布局的DEM网格结点的高程值，生成所需的DEM模型。本发明方法能够过滤采样数据中的噪声，具有较好的内插能力，能够处理任意规模的散乱点采样数据。

摘要： 本发明涉及一种对数字高程模型数据高程校准方法及装置，包括：将冰云和地面高度卫星地学激光测高数据的高程基准和数字高程模型数据的高程基准统一化；提取出相同点位的地学激光测高数据高程值和数字高程模型高程值；利用所述相同点位的地学激光测高数据高程值和数字高程模型高程值建立高程校准模型；利用该高程校准模型对数字高程模型数据进行校准。本技术方案是基于冰云和地面高度卫星地学激光测高数据建立高程校准模型，通过高程校准模型对航天飞机雷达地形测绘计划的数字高程模型进行高程校准，使得数字高程模型的高程值精度大幅度提高，使得校准后的数字高程模型成为可靠的基础地理信息数据，为开展各种科学研究及工程应用提供参考。

摘要： 本发明一种基于数字高程模型DEM的特定生物种群高程获取方法，用以解决现有技术中生物种群高程数据精度不高的问题。所述高程获取方法确定待监测种群及区域后，构建地理坐标系和投影坐标系，并划分矢量网格，选择满足预设条件的待监测网格，以待监测网格的任一侧框线为起点布设调查点，从GE中提取与调查点对应的GE高程数据集；再调用NFGIS数据库，采集DEM高程数据集；根据GE和DEM高程数据集构建高程回归模型，获取DEM校正高程值。本发明基于DEM采集实时生物学高程数据，并通过GE对DEM数据进行校正，准确监测特定生物种群高程分布变化，为生态环境的病虫害防治、环境评价、环保策略的制定提供准确、可靠的数据源。

摘要： 本发明涉及一种对数字高程模型数据高程校准方法及装置，包括：将冰云和地面高度卫星地学激光测高数据的高程基准和数字高程模型数据的高程基准统一化；提取出相同点位的地学激光测高数据高程值和数字高程模型高程值；利用所述相同点位的地学激光测高数据高程值和数字高程模型高程值建立高程校准模型；利用该高程校准模型对数字高程模型数据进行校准。本技术方案是基于冰云和地面高度卫星地学激光测高数据建立高程校准模型，通过高程校准模型对航天飞机雷达地形测绘计划的数字高程模型进行高程校准，使得数字高程模型的高程值精度大幅度提高，使得校准后的数字高程模型成为可靠的基础地理信息数据，为开展各种科学研究及工程应用提供参考。

摘要： 本发明涉及水文技术领域，具体涉及一种基于数字高程模型的数字河网提取方法；本发明获取探究区域所拍摄的影像数据和数字高程模型数据，再根据所获取的影像数据，从中提取出所需要的水文地貌要素，将水文地貌要素转换为栅格数据，对栅格所持有的水量进行分配，根据预设阈值及每个栅格的汇流面积值，来确定待提取区域中的流域河网，所提供的方法，提取结果较更为合理准确，提高了河网水系的提取质量。

摘要： 为了解决目前在典型黑土区土壤制图过程中耗时耗力，效率低下的问题，提供一种基于数字高程模型和遥感影像的黑土区数字土壤制图方法,属于数字土壤制图领域。本发明包括：使用黑土区裸土时期土地利用类型数据中的耕地部分，裁剪出耕地范围对应的裸土时期遥感影像数据、土壤普查数据和数字高程模型；将遥感影像数据进行缨帽变换；提取数字高程模型中的地形信息；将地形信息与缨帽变换后的遥感影像数据进行打包，获得数据集；按照土壤类型，从土壤普查数据中选取训练样本点，放到数据集中进行分类，得到土壤类型图。本发明也可以通过比较添加各种不同地形信息后的制图总体精度和KAPPA系数，得到黑土区数字土壤制图中的最佳地形信息。

摘要： 本发明涉及一种基于随机森林回归模型的数字高程模型改正方法和装置，方法包括：将数字高程模型载入基于随机森林算法构建的高程改正回归模型中，进行高程修改；模型训练过程包括：从卫星足印地形高程数据中选取用于参考的地理位置，从数字高程模型中选取与地理位置的距离在第一距离范围以内区域的高程数据，并与卫星足印地形高程数据比较，得到高程差值作为高程改正量；采用高程改正量和根据数字高程模型构建的评估属性，对高程改正回归模型进行训练，评估属性包括地表覆盖因素、地形特征因素、空间分布因素以及数据源质量因素。与现有技术相比，本发明所提方法可以有效提升数字高程模型的高程精度，改正前后的高程精度提升比例约为29‑42％。

摘要： 本发明公开一种从LOD分页表面纹理模型提取栅格化数字高程模型的方法，包括：步骤S1，导入LOD分页表面纹理模型，采用虚拟相机进行场景渲染；步骤S2，提取图形处理器GPU内深度缓存信息；步骤S3，根据栅格化图像到不规则角网的关系，将深度缓存区中深度缓存信息还原为数字高程模型。本发明运用GPU的并行插值和快速渲染特性，能准确快速解决三角网插值和LOD分页重叠问题；还可以一次性栅格化多个独立的LOD分页表面纹理模型，得到完整的数字高程模型。

摘要： 公路三维模型数据库与数字高程模型数据库无缝链接方法，它涉及公路三维模型与数字高程模型数据库相匹配的方法。它解决了道路三维可视化技术只是道路模型的三维可视化，难以计算出对地表进行挖土还是填土作业的问题。用于指导施工。它根据公路三维模型数据库，以特定取点方式提取每个点的高程坐标建立数字矩阵；根据公路路基地表的数字高程模型数据库，建立每个点高程坐标的数字矩阵，使两个数字矩阵关于水平坐标相同的点其高程坐标一一映射；以公路三维模型数据库中数字矩阵所对应的高程坐标为基准，修改公路路基地表的数字高程模型数据库中的高程坐标，把公路三维模型数据库与数字高程模型数据库二者之间逐点的高程坐标差值建立数据表。