再论三维Douglas-Peucker算法及其在DEM综合中的应用

相对于笔者在已发表论文中所提出的一般性方法,本文在算法上有了进一步的改善或扩展。结果表明,这些措施在保证综合效果的前提下,可以大大提高DEM的综合速度,从而为海量DEM数据的全局动态式综合提供了现实的可能性。

基于分数进制小波变换的分辨率可指定的DEM综合方法

DEM的尺度效应研究需要分辨率连续变化的,空间定位基础一致的DEM数据作为数据源.针对这种需求,本文基于采样定理与分数进制小波变换,探讨了一种由较高分辨率DEM生成较低分辨率DEM的有效综合方法.首先基于采样定理分析了DEM分辨率与最高频率的关系,提出了通过降低DEM有效最高频率获得分辨率指定的DEM的新思路;然后基于该思路,探讨了分数进制小波变换自由精细的时频分解性能,以及对各分解部分的基于能量的阈值处理过程,进而实现了一种分辨率可指定的DEM综合方法;最后,对所指定的分辨率的合理性、空间定位的一致性、所生成DEM的综合效果进行了实验论证,并将所得DEM与由地形图派生的DEM以及由常规方法所得的DEM进行了对比分析,结果验证了该方法的有效性.

基于多方向剖面线Douglas-Pucker算法简化的DEM综合方法

文中提出一种基于多方向剖面线Douglas-Pucker(DP)算法简化的数字高程模型(DEM)综合方法,首先通过一定角度间隔旋转DEM,获得不同方向的剖面线;然后通过剖面线DP算法的简化获得特征;在此基础上,通过抑制局部极值,融合多方向的特征点,同时消除冗余;最后利用这些点构建三角网,再内插成规则DEM获得保持特征的DEM综合结果。利用两组2m格网的DEM数据进行实验,通过结果的定量和定性分析可以发现,文中方法比传统两个方向的简化方法可以获得更高精度的综合结果。

3维Douglas-Peucker算法及其在DEM自动综合中的应用研究

在分析2维Douglas-Peucker算法原理实质的基础上,提出3维Douglas-Peucker算法,并将此法应用到对DEM的基础———3维离散点的自动综合上。采用计算机程序对新算法进行的验证,初步结果表明该算法能较好地筛选出DEM整体及局部范围的地貌特征点,其计算效率也较令人满意。

DEM数据综合的VIP和LTIN算法评价

以6组不同地貌类型的高级星载热辐射反射辐射计（ASTER）DEM数据为研究对象，分别采用局部算法中的重要点法（VIP）和全局算法中的逐次增点法（LTIN）对各组数据综合处理，并比较两种方法数据处理精度。分析结果表明，相同的剩余点数，两种方法在地形复杂区域的模拟精度低于平坦区域；同一种地形，剩余点数越多，两种方法综合后DEM精度越高；剩余点数占的比例不高于5％时，LTIN精度高于VIP，但LTIN很难捕捉到地形平坦区域的地形特征点；随着剩余点所占比例的提高，VIP综合精度高于LTIN，且能准确捕捉到地形特征点。

利用多时相DEM数据的冰雪覆盖体量变化计算方法研究

提出了利用同一研究区不同时相且无地质灾害发生情况下数字高程模型(DEM)的差异来计算冰雪覆盖体量变化的方法。设计实现了两种DEM主要表达形式(规则格网DEM和TIN)的冰雪覆盖体量变化计算方法,提出基于三维道格拉斯-普克算法的DEM数据综合方法,减少离散点数量,从而提高建立TIN网的速度以及体积变化计算速度。最后以天山乌鲁木齐河流域数据为例对两种计算方法进行了实验验证。