發(fā)布時間：2017-03-24 16:00

  本文關(guān)鍵詞：基于SRTM3 DEM與ASTER GDEM的DEM融合方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對90m SRTM和30m ASTER DEM數(shù)據(jù)進行融合處理,實現(xiàn)DEM在水平分辨率上的提高和高程數(shù)據(jù)精度的改善。研究主要分為兩部分:一是分辨率的融合,即融合數(shù)字高程模型最佳格網(wǎng)尺寸的計算;二是高程數(shù)據(jù)的融合,即融合數(shù)字高程模型高程數(shù)據(jù)的計算。主要的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)融合DEM最佳格網(wǎng)尺寸的計算。本文基于Arc GIS軟件將SRTM與ASTER DEM轉(zhuǎn)換為離散點并進行疊合得到實驗基礎源數(shù)據(jù),由此生成不同格網(wǎng)尺寸的DEM,并引入信息論,對不同格網(wǎng)尺寸DEM的各類地形因子進行提取,依據(jù)信息熵的計算公式,利用Matlab軟件運算不同格網(wǎng)尺寸DEM各類地形因子的信息熵,分析信息熵與DEM格網(wǎng)尺寸之間的關(guān)系,找出地形信息熵開始出現(xiàn)平穩(wěn)趨勢的界點,進而判定適合實驗樣區(qū)地形特征的融合DEM的最佳格網(wǎng)尺寸。實驗表明:基于DEM所提供的坡度、坡向、剖面曲率和平面曲率的地形信息熵隨DEM格網(wǎng)間距的改變情況,90m SRTM DEM和30m ASTER GDEM融合之后的DEM在本次實驗區(qū)域的最佳格網(wǎng)尺寸為40m。(2)融合DEM高程數(shù)據(jù)的計算。本研究基于流水物理模擬方法實現(xiàn)了SRTM與ASTER DEM谷脊線的提取,并從融合的角度,根據(jù)基于像素的融合方法對多圖像進行特征提取的思想,基于加權(quán)融合方法進行谷脊線的融合。其次,將融合之后的谷脊線作為插值的約束條件分別將SRTM和ASTER DEM內(nèi)插為最佳格網(wǎng)尺寸下的DEM,并改進傳統(tǒng)的權(quán)重的獲取方法,以均方根誤差(RMSE)指標最優(yōu)為準則對權(quán)重系數(shù)進行遍歷尋優(yōu),求解最佳融合DEM。最后,以樣區(qū)1:1萬DEM為假定真值,用檢查點法和等高線套合法分析了融合后的DEM精度。實驗表明:雖然融合后DEM的分辨率對于ASTER DEM來說卻相對較低,但是相對SRTM DEM卻得到了增強,而且精度較源數(shù)據(jù)均得到了提高,與1:1萬DEM的實際地形等高線套合效果也較好,能夠比較全面地反映樣區(qū)地形走勢和形態(tài)變化。該融合技術(shù)實現(xiàn)了SRTM和ASTER DEM的優(yōu)勢互補,可為應用多源DEM生成精度更好、可靠性更高的DEM產(chǎn)品提供了可行的技術(shù)方案。
【關(guān)鍵詞】：SRTM DEM ASTER DEM 數(shù)據(jù)融合 格網(wǎng)尺寸 內(nèi)插
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 問題的提出8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 DEM尺度問題研究11-12
• 1.2.2 DEM插值算法的研究12-13
• 1.3 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)13-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容13
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)13-16
• 2 數(shù)據(jù)基礎與研究方法16-26
• 2.1 研究區(qū)概況16-17
• 2.2 研究數(shù)據(jù)基礎17-20
• 2.2.1 SRTM數(shù)據(jù)介紹17-18
• 2.2.2 ASTER數(shù)據(jù)介紹18-20
• 2.2.3 我國 1:1 萬DEM數(shù)據(jù)介紹20
• 2.3 實驗數(shù)據(jù)的預處理20-22
• 2.4 研究方法與技術(shù)路線22-26
• 2.4.1 研究方法22-23
• 2.4.2 技術(shù)路線23-26
• 3 基于地形信息熵的融合DEM最佳格網(wǎng)尺寸的確定26-42
• 3.1 DEM最佳格網(wǎng)尺寸確定需考慮的因素26
• 3.2 信息熵簡介26-27
• 3.3 地形信息與DEM格網(wǎng)間距的關(guān)系27-31
• 3.3.1 地形信息簡介27-28
• 3.3.2 地形因子簡介28-31
• 3.4 地形因子的提取原理與方法31-33
• 3.5 基于信息熵的DEM最佳格網(wǎng)尺寸的確定33
• 3.6 實驗結(jié)果與分析33-40
• 3.7 本章小結(jié)40-42
• 4 基于空間域加權(quán)最優(yōu)的DEM高程融合42-66
• 4.1 基于加權(quán)平均方法提取融合谷脊線42-50
• 4.1.1 谷脊線提取方法概述42-43
• 4.1.2 基于地表水流模擬方法的谷脊線提取算法43-47
• 4.1.3 基于加權(quán)融合方法提取融合谷脊線47-48
• 4.1.4 實驗結(jié)果與分析48-50
• 4.2 顧及地形約束的DEM內(nèi)插50-58
• 4.2.1 DEM插值原理51-52
• 4.2.2 DEM插值算法分類52-53
• 4.2.3 基于反距離加權(quán)平均插值算法的DEM內(nèi)插53-56
• 4.2.4 實驗結(jié)果與分析56-58
• 4.3 基于空間域加權(quán)最優(yōu)融合方法的DEM高程融合58-64
• 4.3.1 空間域加權(quán)最優(yōu)融合算法概述58-59
• 4.3.2 融合DEM的精度評價59-60
• 4.3.3 實驗結(jié)果與分析60-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 5 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 論文完成的主要工作66-67
• 5.2 論文的主要創(chuàng)新點67
• 5.3 存在的問題及進一步的研究方向67-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李新,程國棟,盧玲;空間內(nèi)插方法比較[J];地球科學進展;2000年03期

2 呼雪梅;秦承志;;地形信息對確定DEM適宜分辨率的影響[J];地理科學進展;2014年01期

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本文編號：265805