基于DEM的數(shù)字地形分析.pdf

1、近年來,隨著地觀測技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,DEM作為對地形地貌的一種數(shù)字化表示方法,在數(shù)據(jù)獲取、存儲和管理方面陸續(xù)取得了一系列突破進展。DEM已成為世界各國空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施(NSDI)的基本內(nèi)容之一,被納入數(shù)字化空間數(shù)據(jù)框架(NGDF)進行規(guī)?；a(chǎn)。隨著我國國家和省級多尺度大規(guī)模DEM生產(chǎn)的深入開展,極大地提高了各種分辨率和不同精度DEM的可得性,因此迫切需要在此基礎(chǔ)上研究各種地形分析方法和技術(shù),以充分發(fā)掘和利用DEM所蘊含的豐富

2、的地形地貌信息,為各專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域提供決策支持。地形分析可分為基本地形因子計算和復(fù)雜地形因子分析兩種?；镜匦我蜃佑嬎阒饕衅露?、坡向等。復(fù)雜地形因子分析包括可視性分析、地形特征提取、水系特征提取等。
　　本文在介紹數(shù)字地形分析基本概念的基礎(chǔ)上,從基本地形因子和復(fù)雜地形因子兩個方面進行了研究與實現(xiàn)。對基本地形因子,主要討論了坡度、坡向、投影距離、表面距離、投影面積、表面面積、體積和剖面分析的計算,給出了常用的計算方法。對這些基本地形

3、因子,在國內(nèi)第一個類似于Google Earth的全球三維動態(tài)可視化軟件GeoGlobe2.0中給予了實現(xiàn)。實現(xiàn)分為兩個部分——客戶端和服務(wù)端,客戶端和服務(wù)端通過HTTP協(xié)議進行交互。對復(fù)雜地形因子的可視性分析,討論了兩點之間的可視性,說明了兩點之間可視性的計算方法,并通過嚴格的邏輯推理驗證了點之間的可視性是可以遞推的。在此基礎(chǔ)上重點介紹了可視域分析中的常用算法,分析了各種算法的優(yōu)劣,提出了一種新的改進的Xdraw算法用于基于DEM數(shù)據(jù)

4、庫的可視域分析,并通過實驗對比說明了算法的準確性和效率。對基于DEM數(shù)據(jù)庫的可視域分析,該算法在時間復(fù)雜度較低的情況下大大減少了訪問數(shù)據(jù)庫的次數(shù),取得了很好的效果。對復(fù)雜地形因子的特征提取部分,討論了當(dāng)前常用的分析算法。針對地表流水模擬算法重點討論了洼地的檢測與填平和平地流線的確定問題,對平地流線確定的方法進行了改進,有效地減少了流線平行和鋸齒現(xiàn)象。并對地表流水模擬算法給予了實現(xiàn),指出了當(dāng)前地表流水模擬算法中存在的問題,給出了繼續(xù)研究的