等高线回放算法及DEM精度评估研究

论文摘要

目前,数字高程模型(DEM)在测绘、资源与环境、灾害防治、国防等与地形分析有关的各个领域都发挥着越来越重要的作用,对DEM数据质量的科学度量及精确表达已成为DEM数据的生产者和使用者密切关注的问题。本文结合科研课题,重点优化了基于DEM的等高线回放算法,并利用优化后的算法构建了基于等高线回放算法的DEM精度评估模型。主要内容包括:1.归纳总结了基于不规则三角网和规则格网的几种等高线回放算法的原理,比较了几种等高线回放算法的思路与实现过程,并对各种算法的回放准确性和回放效率做了详细对比和分析。2.实现并优化了基于规则格网DEM的等高线回放算法,针对算法的几个主要环节,如格网的遍历原则、等高线的追踪、等高线二义性以及等高线方向一致性等问题进行了详细处理。此外,还针对几种特殊地形对算法做了进一步优化。最后,利用几种典型地貌的不同实验样区分析了算法的可靠性。3.基于等高线回放算法从“视觉精度”和“量算精度”两个角度对DEM精度进行了评估,提出了新的精度评估指标——重要地性线回放偏移误差,构建了基于等高线回放算法的DEM精度评估模型。4.提出了基于等高线回放算法的多尺度DEM的精度评估方法,通过实验,建立了基于不同插值方法的多尺度DEM精度拟合模型。本文为DEM精度研究工作提供了一种新的研究思路和研究方法,对进一步完善DEM精度评估体系具有重要的理论指导意义和实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究的现状与存在的问题
• 1.2.1 DEM精度研究现状
• 1.2.2 存在的问题与论文的研究内容
• 1.3 论文的组织结构
• 1.4 本章小结
• 第二章 基于DEM的等高线回放算法的分析与比较
• 2.1 引言
• 2.2 等高线回放算法的基本原理
• 2.2.1 等高线的特性
• 2.2.2 等高线的数据结构
• 2.2.3 等高线回放算法的基本原理
• 2.3 基于不规则三角网DEM的等高线回放算法
• 2.3.1 不规则三角网（TIN）的表示形式
• 2.3.2 几种基于TIN的等高线回放算法
• 2.4 基于规则格网DEM的等高线回放算法
• 2.4.1 规则格网DEM的表示形式
• 2.4.2 几种基于规则格网DEM的等高线回放算法
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于规则格网DEM的等高线回放算法的实现与优化
• 3.1 引言
• 3.2 基于规则格网DEM的等高线回放算法的实现
• 3.2.1 格网数据结构的组织
• 3.2.2 格网的遍历原则
• 3.2.3 等高线的追踪
• 3.2.4 等高线二义性处理
• 3.2.5 等高线方向一致性处理
• 3.2.6 算法流程
• 3.3 算法对特殊地形的处理和优化
• 3.3.1 山头与鞍部的处理
• 3.3.2 “V”形谷的处理
• 3.3.3 陡坡处的处理
• 3.4 算法可靠性分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于等高线回放算法的DEM精度评估
• 4.1 引言
• 4.2 DEM精度评估内容
• 4.3 DEM精度评估模型
• 4.3.1 DEM精度评估理论模型
• 4.3.2 DEM精度评估试验模型
• 4.4 基于等高线回放算法的DEM精度评估指标
• 4.4.1 “视觉精度”评估
• 4.4.2 “量算精度”评估指标
• 4.5 基于等高线回放算法的DEM精度评估模型的实现
• 4.5.1 原始等高线与回放等高线的几何匹配
• 4.5.2 各精度评估指标的计算
• 4.5.3 模型的实验应用
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于等高线回放算法的多尺度DEM精度评估应用
• 5.1 引言
• 5.2 多尺度DEM的基本概念
• 5.3 评估思路
• 5.4 实验与分析
• 5.5 精度拟合模型
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 存在的不足及进一步研究方向
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢