基于数字高程模型(DEM)的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法

本文根据数字高程模型(DEM),使用台站站点的坐标,利用计算机读取该坐标点映射的DEM所记录的高程值。利用高程传递算法即可得到台站相位中心高程值。采用相同方法提取某一方位角上一定距离内所有高程值,计算该方位上所有遮蔽角,取遮蔽角数值最大为该方位最大遮蔽角。以台站相位中心坐标和最大遮蔽角处所对应地面点平面坐标进行高斯平面坐标反算,得到该方位最大遮蔽角平面距离,即遮蔽距离。本文以某天气雷达台站预选址项目为背景,详述基于数字高程模型(DEM)的地面台站最大遮蔽角和遮蔽距离算法。

基于ICESat-2的横断山区NASA DEM高程精度评价与误差校正

以星载激光雷达ICESat–2为参考数据源,将NASA DEM作为实验数据,分析了其在横断山区中西部复杂地形地貌区的整体高程精度;同时,研究了DEM误差与地表变量(如坡度、坡向、起伏度、植被覆盖度、土地利用类型等)之间的关系。为校正NASA DEM的高程误差,引入随机森林、反向传播神经网络、极度梯度提升树模型和轻量级梯度提升模型等4种机器学习方法,结合地表变量构建了高程误差校正模型并对校正后的NASA DEM进行精度分析。结果表明:NASA DEM的高程平均误差为–3.5 m,平均绝对误差为8.2 m,均方根误差为11.7 m,高程误差符合正态分布。NASA DEM的高程精度随着坡度、起伏度和植被覆盖度的增大而降低,不同坡向和土地利用类型下的高程精度存在较大差异。4种机器学习模型均能校正NASA DEM的高程精度,校正后的平均误差、平均绝对误差和均方根误差均有所改善;RF、XGBoost和LightGBM校正后的平均误差均为0 m;BPNN校正后平均绝对误差最低为6.9 m;BPNN和XGBoost校正后均方根误差最低均为10.6 m;BPNN校正后的R2值最高;BPNN在不同土地利用类型下的校正精度表现最佳。本研究结果为地学研究中选择和应用NASA DEM时提供精度上的参考依据,并通过引入多种机器学习模型,为NASA DEM及其他全球DEM产品高程误差校正研究提供了有效的方法论。

基于数字高程模型的月球精细重力场建模研究进展

月球重力场精细建模是构建月球高程基准、开展月球内部结构探测及科学研究的基础性工作.单纯基于航天器轨道数据构建的月球重力场模型空间分辨率有限,难以满足精细重力场研究的需求.高分辨率地形模型的获取为月球精细重力场建模研究提供了新的机遇.本文从月球全球重力场模型及评估方法、高分辨率精细重力场建模的理论技术和研究成果方面介绍当前月球精细重力场建模的现状和进展.在此基础上,本文从数据更新、高频重力场建模的误差改正问题、计算效率以及球谐分析的级数发散问题等方面系统总结了基于精细数字高程模型(DEM)的月球重力场建模中存在的关键理论问题和技术挑战,并探讨了下一步亟需开展的研究工作,为月球和其他类地行星的重力场研究提供参考.

一种改进的机载LiDAR数据构建DEM地面种子点选取方法

针对机载激光雷达(LiDAR)数据使用传统方法获取的地面种子点密度低,种子点之间空白区域的地形信息缺失,不利于后续提取地面点和构建高质量数字高程模型(DEM)的问题,本文提出了一种基于新的网格遍历规则的地面种子点选取方法。与传统方法中的起始网格在X和Y方向上每次移动1个规则网格宽度不同,该方法每次移动1/2个网格宽度,增加规则网格数量,获取的地面种子点个数相较于传统方法提高约200%,可补充种子点之间空白区域的地形信息,有利于提高后续点云数据处理的精度和相关产品的可靠性。

基于数字高程模型数据分析迪庆州松林空间分布特征

通过选取迪庆州内旗舰树种云杉、冷杉和高山松3种主要森林类型为研究对象,利用DEM数据生成海拔、坡度、坡向等地形因子,并结合2017年调查完成的迪庆州森林资源二类调查数据成果,分析研究全州3种松林的空间分布特征。结果显示,迪庆州云杉主要分布于海拔2801~4000 m的缓坡、斜坡和陡坡区域;冷杉主要分布于海拔3201~4400 m的缓坡、斜坡和陡坡区域;高山松主要分布于海拔2801~4000 m的缓坡、斜坡和陡坡区域。

基于机载LiDAR技术的地面沉陷变形DEM构建方法探究

针对矿区大范围地面沉陷变形难以监测的问题,本文采用机载激光雷达(LiDAR)技术对矿区进行地面沉陷变形监测。结果表明,采用改进的渐进加密三角网滤波算法和局部多项式插值法对机载LiDAR点云数据进行处理,可获得精度较高的沉陷变形数字高程模型(DEM),且通过点云降噪、滤波和插值,可将沉陷变形监测误差控制在50 mm以内。机载LiDAR技术不仅弥补了传统摄影测量参数计算复杂,外业工作量大,监测效率低等缺陷,还能不受地形和地貌等外界环境因素影响,对大范围地面沉陷变形进行监测。因此,该项技术对于监测矿区地面沉陷变形,合理设计矿区开采工作面,保护沉陷区地表建筑物具有重要的意义。

应用数字高程模型（DEM）实时查询地面任意点高程的新方法

文章对数字高程模型(DEM)的数据格式进行了分析,根据以往GIS开发的经验,定义了一个新的DEM数据通用格式,研究开发了一套快速查询任意点高程值的算法,并对各种查询方法进行了比较和测试。

探讨利用航空摄影制作1:10000数字地面高程模型(DEM)的方法

主要介绍利用航空摄影资料制作数字地面高程模型(DEM)的工艺流程以及数字高程模型的概念、数据获取、建模方法、精度分析方法等。

数字高程模型(DEM)的构建及其应用

数字高程模型(DEM)是一定区域范围内规则格网点的平面坐标及其高程的数据集或者是经、纬度和海拔高度的数据集。DEM用途广泛,数字地球、数字城市、数字区调等工作以及虚拟现实三维可视化都需要高精度的DEM支撑。本文分析了DEM的构建方法及利用地形图生成的DEM的技术路线和数据转换的问题,论述了DEM在数字区调中的应用,实践证明,该技术在一定程度上解决了高原区调面临的难题,为地质工作提供了一种新途径。

全国七大江河流域重点防范区1∶1万数字高程模型(DEM)数据库的建立

全国七大江河流域重点防范区 1∶1万数字高程模型数据库建库是一项海量数据库建库工程。如何建立图幅达上万幅、数据量几十个GB的空间数据库是建库的核心问题。总结 1∶1万DEM数据库的建库经验 ,提出在建库之前必须进行充分有效的大规模的建库试验。在数据库结构和管理系统的建立时必须牢牢树立以应用为核心。在数据质量控制问题上 ,应采用以计算机自动和辅助检查为主 ,以图面检查为辅的原则。

建立省级数字高程模型(DEM)的关键技术——以江苏省为例

文章以江苏省的DEM制作为例,介绍利用ARCINFO、ARCVIEW软件生成DEM的全过程中的关键技术。应用结果表明,可以快速查找出采编地形图信息过程中的错误,建立的DEM精度较高,更适合于水土流失的定量监测,显示了该技术方法的可行性。

重力场模型和DEM提高GPS高程转换精度

为了充分利用GPS观测数据中的高程信息,提高山区GPS大地高转换为正常高的精度,利用国内外最新的重力场模型和数字高程模型(DEM)数据,采用移去-拟合-恢复方法进行GPS高程转换,并与三等水准实测高程进行比较,结果表明:在地形起伏较大的山区,利用高精度的地球重力场模型,可将GPS高程转换的精度提高50%左右。地形改正也可以在一定程度上提高GPS高程转换的精度,地形对高程异常的影响与地形起伏程度和拟合点间高差有关。对于几何水准难以施测的山区利用GPS观测信息确定高精度海拔高程有重要意义。

一种基于数字高程模型DEM的淹没区灾害评估方法

采用数字高程模型 DEM来进行洪水淹没分析和灾害评估是 GIS水利应用领域的研究前沿 .通过对基于种子蔓延算法的淹没区计算及灾害评估方法的分析 ,将淹没分为有源淹没和无源淹没两种 ,进而论述了淹没区计算方法的精度及灾害评估和预测的准确性主要取决于数字地面模型 DEM空间数据精度和社会经济信息数据的准确性 ;而种子蔓延算法及空间叠加运算速度则决定了整个模型的效率 .

基于水准测量的天津滨海新区高程模型构建及其地面沉降过程分析

利用1985-2015年天津滨海新区一等水准测量数据,对水准点高程变化进行了拟合计算。在建立地面高程模型的基础上,计算得到了滨海新区的低地面积现状,分析了地面沉降发展过程与特点,为地面沉降防控提供技术支持。

Aster DEM数据与1∶50000地面高程库数据的精度比较分析

ASTER DEM是利用高分辨率卫星成像设备ASTER获取的立体影像生成的DEM,其全球覆盖范围较广、数据获取快、质量稳定。但其数据精度和质量在我国区域内存在较多不确定性,本文选取具有高山峡谷等典型地貌特征的秦岭山区的ASTER DEM数据,以相应1∶50 000地面高程库数据作参照,从总体统计、检查点法以及剖面法几个方面对其精度进行了实验与分析。结果表明,与地面1∶50 000地面高程库相比,ASTER DEM误差值所对应的点数数据分布呈正态分布,RMSE为30.109 358 028 165 158 m;且其在山峰上的高程值会有所降低,在山谷中的高程值会有所增加。

基于栅格数字高程模型DEM的河网提取及实现

从数字高程模型(DigitalElevationModels)DEM直接提取河网及相关流域信息,是分布式水文模型开发与应用的基础。本文基于D8(eightflowdirectionmatrix)处理方法,开发出一套DEM凹陷区域识别与处理、河网自动生成与流域划分软件。在新疆天山,应用本软件在100m×100m精度的DEM数据上生成的河网与全国1 25万的数字河流对比验证,吻合较好。此外,在美国联邦地质调查局(USGS)的HYDRO1k全球1km精度的DEM数据源基础上,所提取生成的长江流域河网,与1 100万的数字长江主要河道对比,差别不大。结果表明,所开发软件能够很好地自动生成流域水系,可为进一步开发分布式水文模型提供技术基础。

数字高程模型DEM的建立与应用

文章对DEM的建立方法进行了探讨，并在开发的DEM系统上自动生成坡度图，绘制透视立体图，完成土地利用分析和土方量计算方面的应用研究。

数字高程模型（DEM）精度评估

虽然许多研究者对DEM误差有着不同的观点，但是DEM的质量控制和精度评估已经是当前GIS工作者非常关注的问题。本文在总结前人研究成果的基础上，论述了精度评估的主要研究内容；影响DEM精度的主要因素；误差的不同分类体系；精度评估的理论和方法；精度评估的模型。提出了基于分形分析的DEM精度评估的新思路。

数字高程模型DEM在无人机航线设计中的应用

以贵州省第三次全国国土调查项目无人机举证工作为背景,阐述数字高程模型在无人机航线设计中的应用并提出建议。将数字高程模型DEM应用到无人机航线设计中,通过该数据计算出航点处无人机离地高度以及无人机可视性状态,克服了贵州喀斯特地貌地形起伏变化大的缺点。

利用地面数字高程模型解求地面坡度值的方法及其评述

本文介绍了目前利用地面数字高程模型在解求地面坡度值时所采用的五种算法:四块法、空间矢量分析法,拟合曲面法及直接解法,在对以上五种算法讨论的基础上,得出了在解求地面平均坡度时,拟合平面法最优和在解求地面最大坡度时,拟合曲面法最优之结论.