精確的侵蝕溝形態(tài)對于揭示其演化機(jī)理具有重要意義,侵蝕溝數(shù)字地形精度是溝道形態(tài)參數(shù)提取的關(guān)鍵,而點(diǎn)云采樣間距和插值算法是其地形精度的主要影響因素。當(dāng)前,相關(guān)侵蝕溝地形模擬研究大體較為單一地比較了相同點(diǎn)云間距、不同插值算法的精度差異,并未將兩者綜合考慮。基于此,探討點(diǎn)云采樣間距和空間插值算法的組合對侵蝕溝DEM構(gòu)建的精度差異,有助于為其地形模擬提供借鑒,同時(shí),高精度DEM對侵蝕溝形態(tài)參數(shù)的提取也較為關(guān)鍵。2017年1月,在元謀干熱河谷地區(qū)選擇了兩條典型侵蝕溝（U、V型斷面）,按其溝道規(guī)模分別設(shè)置了0.04m和0.15m的初始間距進(jìn)行三維激光掃描采樣;而后基于CloudCompare軟件對原始點(diǎn)云進(jìn)行等距和隨機(jī)抽稀,利用兩種抽稀模式的點(diǎn)云生成侵蝕溝DEM,并評價(jià)其精度,比較抽稀模式的差異,進(jìn)而選擇點(diǎn)云抽稀的最佳方式。此后,利用普通克里金插值（OK）、反距離加權(quán)插值（IDW）、徑向基函數(shù)（RBF）以及高精度曲面建模（HASM）等空間內(nèi)插算法對點(diǎn)云高程插值,生成不同的侵蝕溝DEM,以交叉驗(yàn)證和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集為基準(zhǔn),利用標(biāo)準(zhǔn)差、均方根誤差和平均絕對誤差指標(biāo)分析插值誤差,確定精度最佳的插值組合。最后,以... 

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 侵蝕溝數(shù)據(jù)獲取
        1.3.2 侵蝕溝DEM插值算法
        1.3.3 侵蝕溝地形特征提取
        1.3.4 侵蝕溝形態(tài)參數(shù)提取
    1.4 研究主題
        1.4.1 擬解決的問題
        1.4.2 研究目標(biāo)
        1.4.3 主要內(nèi)容
    1.5 研究方法和技術(shù)路線
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況與研究方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 自然概況
    2.2 數(shù)據(jù)獲取
    2.3 數(shù)據(jù)處理
        2.3.1 點(diǎn)云拼接
        2.3.2 點(diǎn)云去噪
        2.3.3 點(diǎn)云濾波
        2.3.4 點(diǎn)云抽稀
    2.4 研究方法
        2.4.1 空間插值算法
        2.4.2 精度評價(jià)
    2.5 本章小結(jié)
3 點(diǎn)云抽稀模式選擇
    3.1 點(diǎn)云抽稀
        3.1.1 點(diǎn)云等距抽稀
        3.1.2 點(diǎn)云隨機(jī)抽稀
    3.2 抽稀模式精度比較
    3.3 結(jié)果分析
    3.4 點(diǎn)云高程趨勢分析
        3.4.1 U型溝點(diǎn)云高程正態(tài)檢驗(yàn)
        3.4.2 V型溝點(diǎn)云高程正態(tài)檢驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
4 普通插值方法精度分析
    4.1 U型溝OK插值法
        4.1.1 插值預(yù)測吻合度
        4.1.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.1.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.2 U型溝IDW插值
        4.2.1 插值預(yù)測吻合度
        4.2.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.2.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.3 U型溝RBF插值
        4.3.1 插值預(yù)測吻合度
        4.3.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.3.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.4 V型溝OK插值
        4.4.1 插值預(yù)測吻合度
        4.4.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.4.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.5 V型溝IDW插值
        4.5.1 插值預(yù)測吻合度
        4.5.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.5.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.6 V型溝RBF插值
        4.6.1 插值預(yù)測吻合度
        4.6.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        4.6.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    4.7 本章小結(jié)
5 高精度曲面建模插值算法
    5.1 U型溝HASM-IDW插值
        5.1.1 插值預(yù)測吻合度
        5.1.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.1.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.2 U型溝HASM-OK插值
        5.2.1 插值預(yù)測吻合度
        5.2.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.2.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.3 U型溝HASM-RBF插值
        5.3.1 插值預(yù)測吻合度
        5.3.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.3.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.4 V型溝HASM-IDW插值
        5.4.1 插值預(yù)測吻合度
        5.4.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.4.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.5 V型溝HASM-OK插值
        5.5.1 插值預(yù)測吻合度
        5.5.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.5.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.6 V型溝HASM-RBF插值
        5.6.1 插值預(yù)測吻合度
        5.6.2 訓(xùn)練樣本插值精度
        5.6.3 檢驗(yàn)樣本插值精度
    5.7 U型溝插值綜合對比
        5.7.1 插值預(yù)測吻合度對比
        5.7.2 插值精度對比
    5.8 V型溝插值綜合對比
        5.8.1 插值預(yù)測吻合度對比
        5.8.2 插值精度對比
    5.9 本章小結(jié)
6 侵蝕溝形態(tài)參數(shù)精度評價(jià)
    6.1 橫斷面形態(tài)參數(shù)
        6.1.1 U型溝橫斷面
        6.1.2 V型溝橫斷面
    6.2 縱剖面形態(tài)參數(shù)
        6.2.1 U型溝縱剖面
        6.2.2 V型溝縱剖面
    6.3 侵蝕溝體積參數(shù)
        6.3.1 U型溝侵蝕體積
        6.3.2 V型溝侵蝕體積
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 論文不足與下一步研究計(jì)劃
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的科研情況



本文編號：3672494