多分辨率建模误差分析与表达

论文摘要

模型简化和多分辨率表示作为多分辨率建模的关键技术,是近年来DEM研究的一个热点问题。本文针对多分辨率建模误差分析的不足,利用可视化、数理统计和信息论等技术,从误差的分析方法和误差的研究对象两方面进行了系统的分析和研究,主要内容包括;(1)理论上明确了多分辨率建模误差的概念,提出了多分辨率建模误差的影响因素、度量方法和精度指标,总结出适宜多分辨率建模误差分析的方法和技术。(2)基于4幅1;50000东南沿海丘陵地区DEM数据,采用小波变换的简化算法,实现了地形简化误差的可视化表达,分析了误差的空间分布特征和空间自相关性;描述了高程、坡度、坡向等地形因子在地形简化前后分布特征与信息含量的变化趋势;分析了地形特征对简化误差的影响规律。(3)基于4种典型地貌DEM数据,采用抽样的简化方法,依据简化误差的提取原理,量化了高程误差、坡度误差在地形简化过程中与简化模型分辨率的关系;研究了不同分辨率DEM地表坡度矩阵的统计规律和分布特征;分析了坡向与曲率因子在地形简化中的变化趋势;并对不同比例尺DEM在地形简化中的差异进行了对比分析。本文的研究为多分辨率建模的误差分析提供了理论参考和技术方法借鉴,有利于多分辨率建模过程的指导和基于模型的分析与决策,具有较好的理论意义和实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 多分辨率建模的引入
• 1.1.2 多分辨率建模的概念
• 1.1.3 多分辨率建模误差的概念
• 1.2 研究现状与存在的问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 存在的问题
• 1.3 论文的内容和组织方式
• 第二章 多分辨率建模误差分析相关理论与技术
• 2.1 引言
• 2.1.1 DEM简化方法的原理
• 2.1.2 本研究采用的简化方法
• 2.2 地形简化误差
• 2.2.1 地形简化误差的影响因素
• 2.2.2 地形简化误差的度量法则
• 2.2.3 地形简化误差的精度指标
• 2.3 误差分析方法
• 2.3.1 数理统计的方法
• 2.3.2 统计数据的分级原理
• 2.3.3 信息论的相关知识
• 2.3.4 可视化的方法
• 2.4 相关技术
• 2.4.1 DEM数据的获取
• 2.4.2 地形因子的提取算法
• 2.4.3 相关应用软件
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于小波简化的误差分析
• 3.1 引言
• 3.1.1 简化算法概述
• 3.1.2 实验样区简介
• 3.2 小波简化效果的影响因素
• 3.2.1 简化参数与简化效果
• 3.2.2 原始模型分辨率与简化效果
• 3.2.3 简化比例与简化中误差
• 3.3 简化误差的分析
• 3.3.1 误差的分布特征
• 3.3.2 误差的可视化
• 3.3.3 误差的空间自相关性
• 3.4 地形简化与高程
• 3.4.1 高程分布特征的可视化
• 3.4.2 高程分布特征的统计分析
• 3.4.3 高程信息含量分析
• 3.4.4 相关性分析
• 3.5 地形简化与坡面因子
• 3.5.1 坡度算法的地区适应性
• 3.5.2 地形简化对坡度的影响
• 3.5.3 高程误差与坡度的关系
• 3.5.4 地形简化与坡向
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于抽样简化的误差分析
• 4.1 引言
• 4.1.1 实验方法概述
• 4.1.2 实验样区简介
• 4.2 DEM高程内插
• 4.2.1 内插的目的
• 4.2.2 内插的方法
• 4.3 高程简化误差的分析
• 4.3.1 误差的提取原理
• 4.3.2 插值方法的选择
• 4.3.3 地形简化与高程误差
• 4.4 分辨率与坡度
• 4.4.1 不同分辨率DEM坡度数理统计分析
• 4.4.2 不同分辨率DEM坡度分级变化规律
• 4.4.3 地形简化与坡度误差
• 4.5 分辨率与其他地形因子
• 4.5.1 分辨率与坡向
• 4.5.2 分辨率与曲率
• 4.6 不同比例尺DEM地形简化差异
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文的主要研究内容
• 5.2 进一步的研究工作
• 附表
• 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