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《無網(wǎng)格dem構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)地研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)是局部地形的數(shù)字化表達，通過離散分布于平面上的高程點來模擬連續(xù)分布的地形表面。它是GIS空間數(shù)據(jù)庫中賴以進行地學模擬和分析最為重要的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)。數(shù)字地形分析(DigitalTerrainAnalysis，DTA)是基于數(shù)字高程模型進行地形屬性計算、特征提取的地形信息處理技術(shù)。數(shù)字高程模型以及數(shù)字地形分析的結(jié)果為各種地學模型提供地形相關(guān)的參數(shù)并輔助地學模型的建立。通過數(shù)字高程模型實現(xiàn)了地形表面特征的描述、分析和信息提取，這些內(nèi)容是地球科學研究的基礎(chǔ)資料和基本信息源。雖
2、然數(shù)字高程模型在地學分析中具有重要地位，但是對GIS與地學分析模型集成的深入研究發(fā)現(xiàn)，GIS柵格數(shù)據(jù)的網(wǎng)格與地學分析模型的網(wǎng)格常常不一致，形成了地學分析中的網(wǎng)格化問題。隨著網(wǎng)格而產(chǎn)生的尺度問題也逐漸顯現(xiàn)，最具代表性的為生態(tài)學中的可塑性面積單元問題。無網(wǎng)格法是在建立整個問題域的模型時，不需利用預定義的網(wǎng)格信息進行域離散的方法。其近似函數(shù)基于節(jié)點構(gòu)造，在解決特大變形、動態(tài)不連續(xù)性問題方面具有優(yōu)勢。該方法具有較高的靈活性，在計算過程中可以任意添加刪除節(jié)點，易于實現(xiàn)自適應(yīng)分析，且計算精度高。無網(wǎng)格法的出現(xiàn)為地學分析提供了新的思路。基于無網(wǎng)格法的
3、地形表達方式和地形分析方法成為解決網(wǎng)格化問題的基礎(chǔ)，為進一步將無網(wǎng)格法應(yīng)用于地學分析模型提供了可能。本研究將無網(wǎng)格法引入DEM構(gòu)建并將其應(yīng)用于地形分析，主要研究工作及創(chuàng)新點如下：1．對無網(wǎng)格法及其近似函數(shù)研究現(xiàn)狀進行了較為系統(tǒng)的回顧和剖析，研究了無網(wǎng)格法近似函數(shù)構(gòu)建方法的特性，分析了它們對表達地形的適宜性。2．提出了支撐域大小的自適應(yīng)確定方法。研究了無網(wǎng)格法中現(xiàn)有支撐域確定方法，以及DEM構(gòu)建中鄰域確定方法的優(yōu)缺點，分析了支撐域大小的變化對計算結(jié)果精度的影響，在此基礎(chǔ)上提出了本文自適應(yīng)確定支撐域大小的方法。3．將無網(wǎng)格法中處理不連續(xù)線的
4、方法用于DEM構(gòu)建時斷線的處理。分析了地表斷線的不同特性，根據(jù)性質(zhì)對斷線分類。研究了無網(wǎng)格法中處理不連續(xù)線的三種規(guī)則，即可視規(guī)則，衍射規(guī)則，透明衰減規(guī)則。在此基礎(chǔ)上給出了處理不同斷線的方法。4．給出了基于無網(wǎng)格法的DEM構(gòu)建流程。研究了散點數(shù)據(jù)的索引構(gòu)建方法，無網(wǎng)格法中形函數(shù)構(gòu)建方法，以及導數(shù)求解方法，并在前面研究的基礎(chǔ)上，給出了無網(wǎng)格法構(gòu)建DEM的主要流程和數(shù)據(jù)組織方案。摘要5．研究了基于無網(wǎng)格法進行地形因子與流域網(wǎng)絡(luò)的提取。根據(jù)無網(wǎng)格法中導數(shù)求解方法和現(xiàn)有坡度坡向求解公式，給出了各點坡度坡向的計算方法。研究微分幾何中主曲率與主方向的
5、求解方法，以及地形中匯水線的數(shù)學性質(zhì)，給出了提取匯水線上特征點的方法。研究將提取的特征點連接成為匯水線網(wǎng)絡(luò)的方法。本研究通過無網(wǎng)格法構(gòu)建一種靈活可變的散點結(jié)構(gòu)的DEM，采用曲面模型的地形表達方法。解決了網(wǎng)格所帶來的限制，為無網(wǎng)格法應(yīng)用于地學模型提供了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：數(shù)字高程模型無網(wǎng)格法重構(gòu)核近似支撐域斷線形函數(shù)ⅡAbstraetAbstractAsoneofthemostimportantfundamentalgeographicdatainGIS，DEM(DigitalElevationModel)isthedigitalexpress
6、ionoflocalrelief,whichusesscatteredpointstosimulatecontinuoustopographicalsurface．DTA(DigitalTerrainAnalysis)istopographicinformationprocessingtechnologywhichisusedtocalculatetopographicattributesandextractfeaturesbasedonDEM．DEMandtheresultsfromDTAprovidetopographicparam
7、etersforvariousgeographymodels．TerrainfeaturesCallbedepicted，analyzedandextractedthroughDEM，andthesearethefundamentalmaterialsandbasicinformationforearthscience．AlthoughDEMplaysanimportantrole，、jl，itllmorefocusonGISandgee-scienceanalysis，GridGISdatausuallyrepresentsincon
8、sistent塒mgeographymodels，whichresultsingridproblemsandalsoscaleeffect．ThemostrepresentativeproblemisMAU
