基于SRTM DEM数据的中国地形起伏度分析研究

地形起伏度是区域水土流失评价的最佳地形指标,地形起伏度的分析研究对于区域水土流失定量评价具有重要意义.首先利用邻域统计分析法,在不同大小邻域窗口下(2×2,3×3,4×4,,25×25,30×30,35×35,40×40,45×45,50×50)对中国地形起伏度进行了提取;然后运用均值变点分析法完成了最佳统计单元的计算,结果 11×11网格大小可作为曲线变化的拐点,即为曲线由陡变缓的阀值.从而得出基于90m×90m SRTM DEM数据的中国地形起伏度提取的最佳统计单元为11×11网格大小;接着完成了中国水土流失地形起伏度分级图的绘制;最后对地形起伏度特征作了初步分析.

基于SRTM数据的中国新一代天气雷达覆盖和地形遮挡评估

利用航天飞机雷达地形测绘数据（Shuttle Radar Topography Mission,SRTM）3 s高分辨率地形数据对全国已建成的158部新一代天气雷达分别进行了地形遮挡和覆盖能力计算,并提出了3个定量指标：覆盖比、高度-面积指数和等效覆盖半径。按照这些指标,对各雷达进行了计算和统计,并分析典型雷达站点的覆盖和遮挡情况。同时综合评估了全国雷达网的覆盖能力,结果表明青藏高原地区和西北地区覆盖较少,东部地区除部分山区雷达遮挡严重,大部分覆盖较好,全国1、2、3 km高度的覆盖率分别为16.9%、38.8%、52.8%,东部地区相应覆盖率达27.1%、59.8%、76.8%。0~3 km高度范围内,东南到华南沿海地区普遍有2个雷达重叠,华东到华北平均有2~4个雷达重叠,内蒙古中部和东北地区平均有1~2个覆盖重叠。可以认为我国雷达总体布局较好。

东北川岗地形区SRTM数据质量评价

数字高程模型(DEM)是支撑全球变化和区域可持续发展研究的重要基础数据.针对东北川岗地形特点,选取典型试验区,在ARCVIEW软件的支持下,对航天飞机雷达地形测量(SRTM)数据与1∶5万、1∶10万地形图建立的DEM进行了对比分析.认为SRTM数据能够较好地反映出缓坡地区的坡度变化和细小沟谷的形态特征,利用SRTM数据提取的地形指数能较好地体现水系的自然弯曲,展示谷地串珠状的沼泽洼地形态,与实际地貌形态更为接近,其数据描述精度略高于1∶5万地形图DEM.

基于SRTM-DEM的河南省地貌特征分析与类型划分

基于美国SRTM-DEM数据,在GIS平台下,通过对SRTM-DEM数据的前处理,制作了河南省数字高程模型(90 m×90 m).基于数字高程模型,提取了河南省地貌的坡度、坡向、地形起伏度等特征要素信息,并对河南省地貌形态进行统计分析以获取定量的认识.基于最新的中国基本地貌类型划分标准,将河南省按地貌划分为低海拔平原、低海拔台地、低海拔丘陵、小起伏低山、中起伏低山、小起伏中山、中起伏中山、大起伏中山、中起伏中高山、大起伏中高山10类.最后,基于河南省18个市级行政区进行不同地貌类型的面积统计.

从SRTM数据提取长沙市的数字高程模型

航天干涉成像雷达技术是最近几年发展起来的对全球进行3维地形快速测图的高新技术,它标志着空间遥感技术从2维信息获取进入到3维信息获取的新阶段。本文以从SRTM数据中提取长沙市数字高程模型为例,介绍了通过逐步处理SRTM数据,得到应用于实践中的数字高程模型。同时还简要介绍了处理数据过程中所使用的一些软件,如Surfer,MATLAB,ENVI等。

基于SRTM的三维电网走廊高程平滑方法

三维电网走廊是智能数字电网的基础,通过LiDAR(light detection and ranging)系统可以快速获取带状的电网走廊数字高程模型DEM和数字正射影像DOM,但所得的走廊数据宽度有限,不利于电网数据的管理。提出了一种基于全球航天飞机雷达测图计划SRTM(shuttle radar topography mission)背景数据与LiDAR高分辨走廊数据融合构建大范围三维电网走廊地理环境的方法。首先分析了SRTM数据与LiDAR走廊DEM数据融合存在的问题,其次提出了二者融合的处理流程和平滑方法,最后对南方某省电网的高精度LiDAR走廊数据和SRTM背景数据进行融合实验分析。结果表明,走廊高程平滑精度可达1 m以内,平滑处理后的电网走廊数据很好地融入了SRTM数据中。

基于SRTM天气雷达净空环境评估算法误差分析

采用航天飞机雷达地形测绘使命(SRTM)高程数据对天气雷达净空环境进行评估,可有效提高雷达选址评估效率。利用人工测量数据和SRTM数据进行天气雷达净空环境评估对比试验,结果表明基于该数据的天气雷达净空环境评估算法总体与人工测量方法具有较好的一致性。采用方位矫正和距离矫正算法后,基于该数据的天气雷达净空环境评估算法精度明显提高。

1″与3″SRTM DEM在珠江三角洲地区InSAR形变监测中的应用效果比较

2014年9月,美国逐步向全球用户免费开放了1″(约30 m)分辨率的SRTM DEM(Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model)数据.为了比较其与之前发布的3″(约90 m)分辨率SRTM DEM数据对InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)形变监测结果的差异,本文采用欧空局Envisat卫星的雷达影像,分析这两种不同分辨率的DEM对珠江三角洲地区单个干涉图和多个干涉图获得的平均速率的差异.研究结果显示:1″与3″DEM对单个干涉图形变量结果的差异与基线长度有关,以垂直基线长度为50 m的干涉图为例,其差值分布在±4 mm之间,其中89%介于±1 mm;由于多个干涉图的垂直基线随机分布,DEM对于整个轨道多干涉图获得的平均速率影响分布在±4 mm/a之间,其中90%介于±1 mm/a;差异明显的区域主要在地形起伏较大的山区.因此,本文认为1″与3″SRTM DEM对珠三角地区InSAR形变监测结果的差异并不显著.

基于高斯过程回归的SRTM数据空洞填补方法

针对现有插值方法对复杂地表模拟能力不足的问题,发展了一种基于非平稳(神经网络)核的高斯过程回归(GPR)方法,并将其应用于SRTM DEM空缺数据填补。以山区SRTM DEM的模拟数据空洞为研究对象,将GPR模拟结果与传统插值方法(TIN、SPLINE和IDW)比较表明:GPR填补精度高于传统插值方法,且空缺区域模拟曲面较好的保持了地形特征。

SRTM DEM在InSAR相位解缠绕问题中的应用

提出了一种利用航天雷达地形测绘任务(SRTM)数据高程模型(DEM)来处理干涉式合成孔径雷达(InSAR)数据的新方法。同时,该算法可以用于解决相位解缠绕问题。文中创新性的提出将SRTM DEM作为相位解缠绕的指导,比较好地解决了这个问题。在实验结果中,利用JESR卫星数据验证了相关的理论分析,所提出的方法在很大程度上改善了相位解缠绕技术的性能。

基于SRTM-DEM的安徽省地貌分类研究

基于分辨率为90 m的SRTM-DEM数据,采用地理信息系统(GIS)技术,提取安徽省的地貌特征要素信息,并根据均值变点分析统计方法,定量地获取研究区域内的最佳地势起伏度的统计面积。根据中国地貌类型划分标准,将安徽省地貌类型划分为11种类型,其中分布较广的主要为中起伏中山、中起伏山地、小起伏山地、低海拔丘陵、低海拔台地、低海拔平原,并分别统计各类型面积。结果表明,该文研究方法能够定量、科学地对安徽省地貌形态进行分类。

基于SRTM控制的高分遥感影像区域网平差方法

针对异轨高分辨率卫星影像基高比小、重叠区域弱交会现象,本文提出SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)控制的高分遥感影像区域网平差方法。该方法以高程值为相邻影像连接点的高程控制,进行光束法区域网平差,进行影像RPC(Rational Polynomial Coefficient)参数精化,避免弱交会情况下高程误差放大现象,降低同名点的相对偏移。采用高分一号四景进行实验,结果表明:通过引入高程控制的光束法区域网平差,改善纠正后影像连接区域错开现象,影像平面相对定位精度提高到一个像素以内,满足相邻影像的拼接需求。

改进新一代天气雷达低层探测能力研究

为进一步改进新一代天气雷达低层探测性能和提高风暴顶高的准确性,利用SRTM(Shuttle Radar TopographyMission)地理信息数据,研究和设计新一代天气雷达的体扫模式,主要是增加中低层仰角数和负仰角,以提高我国新一代天气雷达的低层探测能力。选取福州、龙岩两部雷达为例来计算降水模式的仰角,得出两部雷达新的观测模式VCP12。通过观测试验表明,增加低仰角或负仰角后,能够提高雷达的低层探测性能。

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。

陕西省地形起伏度最佳计算单元研究

[目的]确定陕西省地形起伏度最佳计算单元,分析地形起伏度的空间分布规律,为地貌类型划分提供基础数据。[方法]以陕西省90 m×90 m的航天飞机雷达地形测绘使命（SRTM）数字高程模型（DEM）数据为基础,首先利用邻域统计分析法〔矩形邻域选取2×2,3×3,4×4,…,35×35共34个不同大小的邻域窗口,圆形邻域窗口选取20个（邻域半径R为2～21）〕对陕西省地形起伏度进行提取,然后统计不同矩形窗口和圆形窗口下的各种地形起伏度类型所占面积比例,接着运用均值变点分析法计算最佳计算单元,最后完成陕西省地形起伏度分级图的绘制,并对地形起伏度特征进行分析。[结果]不同地形起伏度类型所占面积比例的变化各有不同。按矩形邻域计算的地形起伏度最佳计算单元为12×12,对应面积为898 704m2,按圆形邻域计算的地形起伏度最佳计算单元为R=8,对应面积为1 254 191.4m2,这说明在使用邻域分析法提取地形起伏度时,采用圆形邻域有别于采用矩形邻域。陕西省地形总体较平缓,主要以小起伏、中起伏为主。[结论]简单实用的均值变点分析法,是确定最佳计算单元的一种较为理想的方法。

利用星载InSAR技术提取镇江地区DEM及其精度分析

InSAR技术是目前获取高精度数字高程模型(DEM)的一种新方法。为了分析InSAR技术提取DEM的精度,首先介绍了美国航天飞机雷达SRTM DEM的精度和数据结构,然后以江苏镇江地区作为试验区,采用ERS1/2卫星影像来提取DEM,并对星载SAR提取的DEM与SRTM3弧秒分辨率DEM的精度作了比较。结果表明,利用星载SAR提取的DEM分辨率与SRTM3弧秒分辨率的DEM相当,能很好地显示出地形起伏(如山脉、沟谷)的纹理特征。进一步的研究还表明,利用InSAR技术提取DEM的精度与SRTM3 DEM之间存在5米左右的系统误差,并对产生这一系统误差的原因作了详细分析。

遥感影像地图的制作及其在电力勘测设计中的应用

随着遥感技术的发展,利用遥感数据等多源数据制作影像地图成为一种可能,从而提高作业效率。本文介绍了遥感影像地图的原理与处理流程,并且以某电力工程为实例描述了其制作过程,最终成果表明基本能够满足工程需要。

地形平坦地区DEM生成算法的比较研究

数字高程模型(DEM)是GIS的基础数据之一,是许多涉及高程信息的空间分析的重要基础。DEM插值精度的好坏直接影响基于DEM的各种地学分析及应用,因此研究高精度的DEM插值算法具有重要意义。介绍了基于水文强化算法的DEM插值算法——ANUDEM,并与传统的TIN建立DEM的算法进行了比较。认为在地形复杂地区由于等高线密集,高程信息丰富,两种插值算法效果都比较好;而在地形平坦地区ANUDEM算法精度优于TINDEM,并且,ANUDEM得到的DEM很好地避免了平山顶、阶梯状地形,其派生的等高线和水系与原始数据更加吻合。相对于TINDEM算法,ANUDEM算法更适合地形平坦地区的DEM建立。

基于SDPG空间数据处理的研究及应用

空间数据处理网格可以解决传统空间数据处理技术中存在的问题,它融合了空间数据处理技术和网格技术,将在地理上和组织上分散的空间资源聚集起来为空间应用提供强大的计算和数据处理能力。文章介绍了SDPG的结构,对其关键技术和实现机制作了系统的论述,并在该基础上设计了一个基于SRTM空间数据的大规模地形分析应用模型。

航天飞机雷达测图计划大块区域无效数据填补方法

在总结国内外对SRTM无效数据填补方法的基础上,针对直接用低精度的GTOPO30数据进行镶嵌填充SRTM无效数据会产生边界不光滑,细节表现不好的问题,采用Laplacian迭代修复算法。该算法是经典的基于偏微分方程(PDE)的图像修复算法。实例对比验证表明,该方法在对SRTM大块无效数据填补效果上明显好于用GTOPO30数据直接填补的效果,是获取完整SRTM数据的有效方法之一。