數字高程模型

所属分类:信息系統  
出版时间:2000-3   出版时间:武漢大學出版社   作者:李志林,朱慶   页数:296  

内容概要

  數字高程模型作為地球空間信息框架的基本內容和其他各種信息的開車體被列為包括中國在內的各國的各國十分重視的基礎地理信息產品。本書系統論述了DEM數據獲取、數據組織、數據記錄及建模與分析的最的理念研究成查和先進技術方法,其中精度模型和建模算法對于地理三維信息數字化、自動化有重要意義。該書對正在進行的空間數據基礎設施建設和數字地球戰略的實施具有較大的理論和技術參考價值,適合于與地學相關專業的科研、生產、管理人員以及教學師和學生使用。

作者简介

李志林,1960年出生,香港理工大學土地測量及地理資訊學系教授,國內多所大學的客座教授。1982年于西南交通大學獲得攝影測理與遙感專業學位,1990年于英國格拉斯哥大這獲博士學位。長期從事攝影測量、數字化制圖及GIS理信紙與算法研究,總共發表論文150多篇,其中在雜志上發表文章70多篇、在歷際著名期刊上發表論文50多篇、SCI論文35篇。國際地理信息科學權威雜志《國際地理信息科學》的編委《Journal of Geospatial Engineering》的主編《Geographical Information Science》的編輯之一,多個國際著名期刊的客座編輯。國際攝影量及遙感學會第II/6工作組組長。

书籍目录

第一章 概述1.1 數字地形的表達1.2 數字地面模型1.3 數字高程模型的概念1.4 數字高程模型的實踐1.5 數字高程模型與其他學科的關系第二章 數字高程模型的采樣理論2.1 地面形態的幾何特征2.2 地面的復雜度描述2.3 根據坡度的地面分類2.4 地面采樣的理論基礎2.5 數據采樣策略與采集方式2.6 數字高程型源數據的三屬性第三章 數字高程模型的數據獲取方法3.1 數字高程模型的數據來源3.2 攝影測量數據采集方法3.3 利用合成孔徑雷達干涉測量采集數據的方法3.4 機載激光折描數據采集方法3.5 從地形圖采集數據的方法3.6 從地面直接采集數據的方法3.7 數字高程模型各種數據源對比3.8 數字高程模型數據采集的項目計劃第四章 數字高程模的基本概念4.1 表面模的基本概念4.2 建立數字于形面模型的各種方法4.3 三角網的基本概念及生成方法4.4 格網的基本概念與生成方法……第五章 不規則三角網(TIN)生成的算法第六章 數字高程模型的內插第七章 數字高程模型生產的質量控制第八章 數字高程模型精度的數學模型第九章 數字高程模型的多尺度表達第十章 數字高程模型的數據組織與管理第十一章 從數字高程模型的內插等高線第十二章 數字地形分析第十三章 數字高程模型的可視化第十四章 數字高程型的應用第十五章 數字高程模型與地理信息系統(GIS)的集成附錄 術語匯編

章节摘录

書摘7.10數字高程模型的生產過程的質量檢查DEM的質量控制流程是DEM生產流程中的一條主線。從這個角度來劃分,可以將DEM生產項目的質量檢查分為三個部分︰原始資料的質量檢查、數據處理的質量檢查、最終產品的質量檢查。這三部分的質量檢查事實上是與DEM生產的工藝流程密切相關的,嚴格地說。只有對DEM的原始數據的處理才真正屬于DEM質量檢查的範圍,而這以前的質量檢查盡管和DEM的質量有很大的關系,如使用攝影測量方法生產DEM中許多的工作(如原始航片的質量、掃描後的影像質量、參數文件的檢查等)並不真正屬于DEM質量檢查的範圍。7.10.1質量檢查的內容盡管采用何種生產工藝流程生產DEM和DEM的質量檢查是密切相關的,即不同的工藝流程會導致DEM的質量檢查會有很大的不同,但總的來說,DEM的質量檢查應當包括這樣一些內容︰(1)檢查DEM原始的數學基礎;(2)檢查DEM數據起止點坐標的正確性;(3)檢查DEM原始數據的質量;(4)檢查DEM的高程值有效範圍區是否正確;(5)檢查生成DEM的內插模型;(6)檢查生成的DEM產品的質量;(7)檢查DEM的元數據文件是否正確。這些內容中,對于DEM原始的數學基礎、DEM數據起止點坐標的正確性、DEM高程值有效範圍區的正確性、DEM元數據文件的正確性等問題的檢查一般都比較容易,而對DEM原始數據的質量、生成DEM的內插模型及生成DEM產品的質量檢查則比較困難,也是比較關鍵的。對DEM原始數據質量進行檢查的實質是檢查數據中是否含有誤差(包括系統誤差、偶然誤差和粗差)。對生成DEM產品的質量檢查主要是檢查DEM產品是否含有誤差、整體精度如何、是否準確反映了地形等。對DEM內插模型的檢查則要復雜一些,從數學的角度而言,可從逼近程度、外推能力、平滑效果、惟一性、計算時間等方面進行比較檢查和評價,但在實際應用中,無法對內插模型的這些特性進行檢查,更為主要的是,大量的實踐表明,影響DEM精度的主要因素取決于原始數據的質量和顧及地形特征與否,而與內插並無明顯的關系。但一般認為.使用雙線形內插的效果要好一些。7.10.2質量檢查的方法一般有三種方法對DEM的質量進行檢查,它們是︰(1)目視檢查︰主要是由計算機生成DEM數據的可視化形式,由人工進行判斷與檢查。比如在基于地形圖掃描矢量化生產DEM的方法中,可將DEM按高程分層設色,與等高線和掃描影像疊加顯示或繪圖輸出檢查,或將DEM生成的三維暈渲圖與等高線疊加檢查,或用DEM內插與原始等高線相同等高距的等高線進行套合檢查,即所謂的等高線回放法。在攝影測量生產DEM的方法中。可將DEM生成的等高線與正射影像進行疊加,目視等高線是否有突變情況,或與地形圖比較,當地貌形態、同名點(近似)高程差異較大時說明可能有問題。(2)半自動檢查(交互式檢查)︰上節所述的基于趨勢面與三維可視化的方法,以及基于等高線拓撲關系的方法都屬于此類方法。在全數字攝影測量及交互式攝影測量生產DEM的方法中,使用左、右正射影像零立體對DEM的檢測手段也屬于這類方法。一般地,在較成熟的生產DEM的軟件中,這種人工交互的方法是很多的。(3)自動檢查︰原始數據的質量檢查可采用上節所述的濾波方法及基于坡度信息的方法。由于原始數據的系統誤差與其生成的方法和流程有極為密切的關系,如果不在生產工藝中生成原始數據的前一步對系統誤差進行檢測與剔除,而從數據本身來處理則會很難,所以在此一般不作討論。DEM產品的質量檢查也可采用這種方法。(4)影像分析檢查︰DEM常常是一組用矩陣形式表示的高程組,實際上為柵格數據。和其他柵格數據一樣,可以用影像來表達和檢查DEM高程誤差。用影像來檢查DEM的手段主要有兩種,即灰度和彩色影像。兩種方法均采用色彩對照表建立各個高程值和灰度或彩色之間的對應關系。對DEM的局部進行詳細檢測,進而計算出局部區域DEM的誤差。實際上將DEM作為影像時,許多對影像的操作都可對DEM應用,這是一個很有潛力的研究領域。7.10.3基于地形圖掃描矢量化的質量檢查的流程DEM生產時的質量過程控制方法,以及分析質量管理的具體內容。不同的生產方式、不同的生產設備和對產品質量不同的要求,質量控制的內容方法存在較大的差異。(1)基礎資料的質量︰基礎資料分為薄膜黑圖和彩圖兩種。復制薄膜黑圖必須符合作業規程中的要求,當原圖確有質量問題時,要進行處理才能使用。圖廓點和有無非均勻變形是重點檢查的內容,檢查一般采用量測圖廓邊長,計算與理論值的較差,較差在0.3mm以內的圖幅,可以認為變形較小符合要求;如果邊長較差大于O.3ram,可先將圖進行掃描,將掃描影像進行幾何糾正,消滅系統變形誤差,然後選擇方里網交點坐標與理論值進行比較,誤差小于0.2mm的符合精度要求。否則應進行局部控制糾正。沒有方里網交點的,可選擇特征點,從彩圖上獲得理論坐標值,計算變形誤差。(2)預處理圖的質量︰主要檢查以下幾個方面︰湖泊、水庫、雙線河的選取是否合理;高程估讀是否正確;原圖上等高線斷開的地方,預處理是否合理;為了配合TIN構造,增加的特征點是否正確。(3)掃描影像的質量︰掃描儀是否達到規定的技術指標;掃描影像是否按要求的格式命名和文件組織存儲;掃描影像的完整性和影像質量是否達到要求,不粘連,不發虛。(4)矢量化︰矢量化過程的各種參數設置應合理,核實新添加的數據的正確性。在屏幕上將矢量數據和柵格影像疊合顯示,檢查數字化的要素是否有遺漏;檢查是否存在短小毛刺;檢查高程賦值有無粗差;檢查補繪的等高線是否合理;不應該有多邊形錯誤和不合理的懸掛節點;檢查要素之間是否有不合理的粘連或打結。(5)數據轉換建立拓撲關系︰檢查圖廓點的坐標值及點號是否正確;檢查坐標轉換誤差是否符合精度要求;檢查各數據層的正確性;檢查每一層的拓撲關系是否正確。檢查每一個屬性表是否正確,屬性項的名稱、定義和順序是否符合規定要求;檢查屬性值是否超過值域範圍。檢查各屬性項值的正確性。(6)接邊檢查︰檢查各要素是否與本圖圖廓線嚴格吻合,不得偏離;檢查相鄰圖幅要素是否全部接邊,接邊誤差是否在規定值之內,屬性值是否一致。(7)位置精度和屬性精度檢查︰屬性精度,完整性和邏輯一致性檢查;位置精度和屬性代碼,可以在工作站上對矢量數據屬性進行符號化和注記,以柵格數據當背景顯示,檢查其正確性;繪圖檢查也是一種可行的方法,可以充分利用人力資源。(8)生成TIN︰檢查生成TIN是否采用了規定的數據內容;檢查生成TIN時使用的各種參數是否合理和正確;檢查TIN是否覆蓋整個圖幅範圍,並向圖廓外適當延伸;對 TIN進行檢驗,發現粗差的地方和不合理的地方退回上一步,修改矢量數據。使用方法︰交互式檢查。(9)生成DEM︰檢查生成DEM的內插模型;檢查DEM數據起止點坐標的正確性;檢查高程值有效範圍區是否正確;檢查DEM是否存在不平滑的地方需要編輯處理;檢查DEM是否有粗差,有則退上一步修改;檢查元數據文件是否正確。主要檢查方法︰將DEM按高程分層設色,與等高線和掃描影像疊加顯示或繪圖輸出檢查,或將DEM生成的三維暈渲圖與等高線疊加檢查。相鄰圖幅DEM接邊處是否連續,有無裂縫。(10)DEM編輯︰檢查DEM數據中存在的不平滑現象是否徹底編輯干淨和合理。(11)檢查文檔簿填寫的內容是否完整,正確。(12)產品歸檔檢查︰檢查各種數據資料、圖形資料、文檔資料是否齊全;檢查存儲數據的介質和規格是否按規定要求;檢查備份的數量;檢查數據是否可用;文件組織、文件命名是否按規定要求。7.10.4基于數字攝影測量工作站的質量檢查的流程……

媒体关注与评论

序言數字化是在本世紀50年代電子計算機出現後才提出的新概念,而數字高程模型(DEM)的概念在1958年就已經提出了。到了今天,數字高程模型作為地球表面地形的數字描述和模擬已成為空間數據基礎設施和“數字地球”的重要組成部分。幾十年來對數字高程模型的研究始終方興未艾、十分活躍。從1972年起國際攝影測量與遙感學會(ISPRlS)一直把DEM作為主題,組織工作組進行國際性合作研究。盡管有關DEM的論著和論文非常之多,但是,當我讀到由李志林和朱慶寫的這本書時,我仍然激動不已,一口氣把它讀完。我為這本書中的理論創造性、方法的實用性和對數字化生產的指導性而興奮,中國的地球空間信息學後繼有人!本書用簡潔的語言,有條理地、系統而全面地論述了數字高程模型的概念、數據獲取、建模方法、精度分析模型等。書中對由格網數據建立DEM的表面精度所作的深入分析和對DEM精度與格網間隔及等高距關系的分析具有理論創造性,是本書的一閃光點。為了推動DEM數據庫的建立,作者集中力量對數字高程模型生產的質量控制、數據組織和高程內插方法進行了深入分析,並介紹了生產中的項目設計和數據庫建庫方法,這些敘述是基于作者在“九五”國家測繪局重點科技攻關項目中的實際工作和調查研究得到的結果,具有實際推廣應用價值。對于DEM的應用.本書側重介紹了數字地形分析、可視化和在土木工程、水利工程、環境工程及GIS中的應用。這些論述對推動DEM在各領域的應用,乃至在“數字地球”中的應用有實際意義。可喜的是本書的主要研究成果已在吉奧之星(GeoStar)GIS軟件中得以實現,相應的軟件模塊GeoTIN和GeoGrid已在我國“七大江河”1︰10000 DEM和全國1︰50000DEM數據庫建立中立下功勞,成為1999年國家科技部的推薦軟件。基于以上的理由,我願向廣大讀者,包括科研、教學、生產和管理方面的讀者推薦這本書。長江後浪推前浪,江山代有才人出!也希望本書的作者們不斷努力,創造更大的輝煌!                             李德仁于武漢                              1999.12.5

编辑推荐

數字高程模型作為地球空間信息框架的基本內容和其他各種信息的開車體被列為包括中國在內的各國的各國十分重視的基礎地理信息產品。本書系統論述了DEM數據獲取、數據組織、數據記錄及建模與分析的最的理念研究成查和先進技術方法,其中精度模型和建模算法對于地理三維信息數字化、自動化有重要意義。該書對正在進行的空間數據基礎設施建設和數字地球戰略的實施具有較大的理論和技術參考價值,適合于與地學相關專業的科研、生產、管理人員以及教學師和學生使用。

图书封面




    數字高程模型下載



用户评论 (总计3条)

 
 

  •     不錯的,一般性的學習書籍,也是母校出版的,支持下了。
  •     整本書不知道被什麼擠壓了,歪歪曲曲 的還有點髒,好像是陳年舊貨
  •     這樣的書不可不買
 

計算機與互聯網 PDF免费下载,信息系統PDF免费下载。 计算机教程网 

计算机教程网 @ 2017