基于空间索引的快速TIN插值DEM算法研究

建立空间索引是提高从TIN插值DEM效率的有效方法,可采用两种不同的思路来构建空间索引:一种是为TIN构建四叉树索引,在逐点插值DEM时,能快速定位到目标三角形;另一种是直接利用格网结构建立索引,在逐三角形插值DEM时,能快速找到所有包含在三角形内的内插点。针对这两种思路改进算法并进行了大量实验,实验结果表明前一种算法适用于从大量三角形中快速定位少数点;而后一种算法能大大提高从TIN内插DEM的速度,在一般采样率下,几乎可实现实时转换。

一种基于TIN的DEM表面插值模型

针对目前基于TIN的DEM存在的表面模型单一、表面不光滑、达不到更高的精度等问题,该文利用二元泰勒公式、顶点法向量、插值函数等,提出一种基于TIN的DEM表面插值模型,并利用数学曲面评估模型精度。结果表明,该模型具有较好的光滑效果和精度,扩展了基于TIN的DEM表达方式,为DEM的应用提供了更多的选择。

DEM与TIN的数据精度与应用领域的对比分析

规则格网DEM(Digital Elevation Model)和不规则三角网TIN(Triangulated Irregular Network)是表面建模的两种方法,它们各自具有不同的特征及其适用范围。以陕西省耀县1∶5万比例尺的DEM为基准数据,以ArcGIS地理信息系统软件为数据处理平台,对DEM与TIN在基本地形因子提取、数据量与显示速度、数据精度等方面进行对比分析,提出在实际应用中具体的选择方案。

DEM转化为TIN过程中的高程误差分布规律

以陕西省耀县1∶5万比例尺的DEM为基准数据,以ArcView地理信息系统软件为数据处理平台,研究DEM转化为TIN过程中的高程误差特征。试验的核心环节是测定剖面高差阈值对所构建TIN地形描述精度的影响。试验结果表明,随阈值的增加,高程误差分布具有一定的规律性,通过获得其误差分布模型,为利用TIN对该区进行空间分析提供了一定的精度参考。

GeoTIN在1:10000 DEM数据制作中的研究

经过多年对DEM的制作与研究,现对通过CADMAP软件进行数据整理,及运用GeoTIN软件制作DEM的方法进行详细介绍。对DEM在生产、生活中的应用给出一个较为直观的认识。

基于主干河流修正TIN构建的DEM平原区河网提取

平原地区的河网提取一直是基于数字高程模型(DEM)的水系提取的难点。尝试利用主干河流修正不规则三角网(TIN),以提高DEM平原地区地形模拟的精度(基本方法为利用已存在的主干河流线,对其所经区域进行高程赋值,约束TIN的构建,然后进行DEM模拟),基于此进行平原区河网提取。实验表明,此种方法下,平原区提取的主干河流与实际河流有较大的吻合。

规则DEM地形数据转换为TIN模型的迭代搜索算法

在实际应用中由于规则网格DEM的数据量大而不便存储,而且某些分析计算也经常需要使用TIN模型的DEM,需要将网格DEM转成TIN模型的DEM。采用迭代搜索算法将网格转化为DTIN。在DTIN的生成算法中,对点的定位算法和空外接圆判断算法进行了改进和优化,从而提高了算法的整体执行效率。

不规则DEM数据转换为TIN模型算法探讨及可视化

空间数据分析和建模是地理信息系统的核心,DEM是空间数据的重要内容。TIN模型是DEM中存储和表示非规则数据的理想模型。好的TIN算法能快速逼真地显示与模拟地貌三维信息。从构建优越的DEM模型可导出其他地形要素。

TIN向规则格网DEM转换的快速算法

从TIN内插成规则格网可以获得高质量的DEM。在内插过程中,需要重点解决的问题就是如何快速查找待插点所在的三角形。本文介绍了一种基于建立空间索引实现TIN到DEM的快速转换算法,通过建立的索引,可以大大地提高检索的速度,提高内插的效率。最后本文通过实验验证了该算法的正确性与可行性。

一种基于TIN的DEM表面C^1光滑插值模型

根据原始地形起伏变化的连续光滑性以及邻近数据点之间的相关性,研究了基于TIN的DEM表面光滑插值模型。首先,运用二元二次多项式曲面加权平均的办法,提出了一种基于TIN的具有C1光滑性的DEM表面插值模型;然后,利用数学曲面对模型的精度进行了评估,并对实际地形进行了插值表示。结果表明,提出的表面插值模型具有较好的精度和光滑效果。

基于TIN和格网的DEM表面建模的比较

TIN和格网是DEM表面建模的两种基本的建模方法,它们各自具有不同的特性及其适用的范围。本文实现了用离散点来建立TIN、规则格网,以及从正方形格网到TIN的转换,并且比较了它们在DEM表面建模时的优缺点。

ANUDEM和TIN建立DEM算法比较

本文利用等高线和高程点作为高程信息，利用水系作为辅助信息，使用ANUDEM和由TIN建立DEM两种方法建立DEM，并用派生等高线、提取水系和生成山体阴影模型对两种方法生成的DEM质量进行比较。实验结果表明，由ANUDEM方法得到的DEM光滑连续，克服了由TIN造成的平三角形和阶梯地形的现象，并且由ANUDEM方法得到的DEM具有正确的水文地貌关系。因此，ANUDEM是一种更加优秀的DEM插值算法，在实际工程应用中具有很大价值。

无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术

为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流程的完善;联合像控点布设原则,定义空中三角区域,并通过推导径向插值基函数的方式,建立矿区沉陷区域的地理模型;在空间坐标系转换条件的基础上,确定矢量数据叠加的处理结果,再结合像片倾角与旋偏角的实际取值,求解测量精度评价指标,完成无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术实施方法的设计;实验结果表明,上述测绘技术方法作用下,沉陷深度测量结果与矿区真实沉陷深度之间的差值不超过1 m,符合精准测量的应用需求,对于测绘实施方案的完善可以起到一定的促进性影响作用。

崇明东滩水边线信息提取与潮滩DEM的建立

由于潮滩范围广、变化频繁、缺乏常规的地形测量资料,给潮滩开发建设带来极大不便。以崇明东滩为实验区,依据长江口1999-2004年多时相遥感影像的光谱特征,对不同潮情的影像采用不同的波段提取水边线信息。同时根据实测4条高程剖面中的两条作为控制剖面获得水边线的高程,对具有高程信息的水边线利用不规则三角网方法构建了崇明东滩的数字高程模型(DEM)。并利用其它两条实测剖面对数字高程模型的精度进行了检验。结果表明,该方法减少了实测潮位资料缺乏及水边线提取误差对高程提取结果的影响,其均方根误差分别达到0.4 m和0.7 m。

DEM精度评估方法的研究与实践

研究地形模型精度的关键就是要找到影响地形模型建模质量的相关因素及其他们之间的误差关系,以检测现有的DEM模型的精度,同时规范DEM模型建立的精度标准,使DEM模型能够更加准确、逼真地反映实际地面特征是DEM精度评估和质量控制的难点问题。本文从几个方面对DEM的精度评估方法进行了研究与实践,为今后DEM的精度评估提供了科学的参考依据和评估模型。

突变地形特征在DEM上的表达

黄土高原南部高塬沟壑区的地形,存在比较明显的塬边线和沟缘线等突变地形特征线,而这种地形特征在DEM表面的表达却缺乏必要研究。选长武县为研究区,将1∶50 000地形图(等高线、高程点和河流等专题层)及其手工提取的地形特征线(塬边线、沟缘线和坡脚线)数字化;利用多要素构TIN方法和Hutchinson插值方法,分别在有无地形特征线参与的情况下建立10m分辨率规则格网的DEM;利用地图代数运算和频率统计等方法,比较分析所建DEM表面的高程、坡度和剖面曲率等地形属性特征。结果表明:在ANUDEM插值(Hutchinson算法)情况下,地形特征线的参与,可显著改善DEM对地形特征的表达,既避免了平三角,又兼顾了地形的光滑和连续性特征;而在构TIN建立DEM的情况下则无明显影响。

倾斜影像中提取高精度DEM的方法研究

针对传统航空影像获取的DSM在立面及局部地面、建筑物屋顶空间信息的不足,获取高精度DEM较为困难的问题,提出了基于倾斜影像提取高精度DEM的方法。首先对倾斜影像获取的点云DSM结构进行分析,得出了DSM具有几何约束特点,能够在城区很好地区分地面点和地物点;然后指出对DSM滤波处理是获取高精度数字高程模型(DEM)的关键技术,提出了基于法向量差值区域生长分割TIN的滤波方法;最后选取吉林省敦化市的倾斜影像数据进行了滤波试验和算法验证。试验结果表明,该方法能够快速、有效地滤除不同尺寸的建筑物、植被和其他地物,获取高精度DEM。

DEM内插方法与精度评定

本文通过介绍DEM引出了数字高程模型内插方法研究分析的必要性。比较了各种DEM内插方法,并且说明了各种精度模型。最后通过两种不同的内插方法得出国家测绘局的规定的28个检查点的高程,并进行对比以达到对DEM内插精度的分析。

顾及三角形处理的TIN建立算法

提出了一种基于相邻等高线的TIN建立算法———区域分割构网算法 ,并阐述了其基本思想。通过对山顶、鞍部和山谷 (山脊 )不同地貌区域的试验 。

GIS中TIN模型的实现算法

文章在总结采用前人的三角剖分算法的基础上 ,提出了一种快速 ,有效 ,由不规则点集生成TIN的算法 ,并通过VisualC + +语言实现。所生成的三角网满足Delaunay准则 ;并通过实例验证了算法的有效性。