梯田DEM構建方法研究
發(fā)布時間:2021-03-05 06:11
梯田是人類在坡耕地上探索的一種水土保持措施。梯田的修筑很大程度上開發(fā)了坡耕地的農業(yè)生長潛力,具有蓄水,保土作用。我國梯田廣泛分布在北方黃土高原區(qū)和南方低山丘陵區(qū)。數(shù)字高程模型(DEM)是數(shù)字地面模型DTM的一個重要分支,是區(qū)域地形表面地面高程屬性的表達。傳統(tǒng)的GIS科學中,在運用DEM對地形進行表達時,通常把地表看成一個由高程變化構建的連續(xù)場,建立的是一個具有連續(xù)、光滑表面特征的DEM,忽視了對梯田、陡坎等人工或自然突變地形的表達。然而,在現(xiàn)實中,自然地表并非像場模型那樣的連續(xù)光滑,無論是人工梯田地形,還是自然突變地形,均存在于真實的地表中,這些微觀地形的存在無疑改變著宏觀地表的物質和能量遷移。在DEM建立過程中,如何把梯田的特征信息納入插值運算,探索梯田DEM的構建,完善DEM對地形表達的完整性與真實性,是DEM建立和數(shù)字地形分析的重要研究命題。本文以1:1萬DEM數(shù)據,2.5m高精度遙感影像數(shù)據以及RTK野外實測數(shù)據為主要數(shù)據源,基于三種不同的構建理論,采用TIN和Hutchinson方法對梯田DEM進行構建,并運用高程特征分析方法,對不同數(shù)據源、不同構建方法的梯田DEM效果進行比...
【文章來源】:西北大學陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 目的與意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 多要素構TIN法
1.2.2 MADEM研究
1.2.3 F-DEM(特征嵌入式DEM)研究
1.2.4 精細DEM研究
1.2.5 Hc-DEM研究
1.2.6 DEM突變地形表達和快速構建梯田DEM方法研究
1.3 存在問題
1.4 研究內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
1.5 論文組成結構
第二章 數(shù)據基礎與方法
2.1 實驗樣區(qū)及數(shù)據基礎
2.1.1 研究區(qū)域
2.1.2 數(shù)據基礎
2.1.3 數(shù)據預處理
2.2 研究方法與技術路線
2.2.1 研究思路
2.2.2 研究方法
2.2.3 技術路線
2.2.4 軟件環(huán)境
2.3 關鍵技術簡述
2.3.1 DEM建立方法
2.3.2 梯田DEM快速構建方法原理
2.3.3 GPS RTK技術
第三章 典型樣區(qū)梯田DEM的快速構建
3.1 樣區(qū)梯田范圍的確定
3.1.1 梯田紋理特征分析
3.1.2 結合光譜特征和紋理特征的SVM分類
3.1.3 SVM模型分類
3.2 梯田斷面信息的確定
3.2.1 梯田的數(shù)學模型表達
3.2.2 梯田斷面參數(shù)的確定
3.3 快速構建方法構建梯田DEM
3.3.1 不同類型的梯田DEM的構建
3.3.2 不同類型的梯田DEM的高程特征對比分析
3.3.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比較
3.3.4 TIN方法不同分辨率的梯田DEM高程特征分析
3.3.5 不同分辨率的Hutchinson方法的梯田DEM比較
3.3.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比較
3.4 本章小結
第四章 基于真實田坎信息的梯田DEM構建
4.1 梯田田坎的信息提取
4.1.1 田坎空間信息的獲取
4.1.2 田坎高程信息的獲取
4.2 梯田DEM的構建
4.2.1 不同梯田類型的構建
4.2.2 不同形態(tài)特征的梯田DEM高程特征比較
4.2.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比較
4.2.4 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM高程特征分析
4.2.5 不同分辨率的Hutchinson方法的梯田DEM比較
4.2.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比較
4.3 本章小結
第五章 GPS RTK技術構建梯田DEM
5.1 源數(shù)據的獲取
5.2 基于采樣點差值生成梯田DEM
5.2.1 不規(guī)則采樣點插值原理
5.2.2 不同分辨率TIN方法的梯田DEM構建
5.3 基于Hutchinson方法生成的梯田DEM
5.3.1 不同分辨率的梯田DEM光照模擬圖分析
5.3.2 不同分辨率不同地形強化算法光照模擬圖之間的比較
5.3.3 相同分辨率不同第二粗糙度系數(shù)的梯田DEM構建
5.4 不同分辨率TIN方法與Hutchinson方法比較
5.5 不同分辨率TIN方法與Hutchinson方法高程特征分析
5.6 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 問題與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于灰度共生矩陣的彩色遙感圖像紋理特征提取[J]. 侯群群,王飛,嚴麗. 國土資源遙感. 2013(04)
[2]基于紋理特征的遙感影像監(jiān)督分類[J]. 洪洲. 測繪與空間地理信息. 2013(04)
[3]遙感影像矢量化圖形的多層次優(yōu)化方法[J]. 吳寧,陳秋曉,周玲,萬麗. 浙江大學學報(工學版). 2013(04)
[4]典型斷面法在坡改梯工程中的應用探討[J]. 周云,毛然,李強. 民營科技. 2012(10)
[5]基于灰度共生矩陣的圖像紋理特征地物分類應用[J]. 李智峰,朱谷昌,董泰鋒. 地質與勘探. 2011(03)
[6]梯田DEM快速構建方法研究[J]. 祝士杰,湯國安,張維,趙衛(wèi)東. 測繪通報. 2011(04)
[7]突變地形特征在DEM上的表達[J]. 古云鶴,楊勤科,羅儀寧,王雷,王懿. 水土保持研究. 2011(02)
[8]高光譜遙感影像SVM分類中訓練樣本選擇的研究[J]. 王曉玲,杜培軍,譚琨. 測繪科學. 2011(03)
[9]遙感影像目視解譯矢量化分析[J]. 朱敏,劉剛,馬海濤,那巖,汪繼偉,許宏健. 測繪與空間地理信息. 2010(04)
[10]第二次土地調查遙感影像解譯應用分析[J]. 劉剛,朱敏,馬海濤,那巖,汪繼偉,許宏健. 測繪與空間地理信息. 2010(04)
博士論文
[1]基于特征知識庫的遙感信息提取技術研究[D]. 高偉.中國地質大學 2010
碩士論文
[1]基于統(tǒng)計方法的遙感信息提取研究[D]. 胡波.中南大學 2012
[2]DEM表面地形突變特征表達方法研究[D]. 羅儀寧.西北大學 2011
[3]基于高分辨率遙感影像紋理特征的水土保持措施提取方法研究[D]. 王慶.西北大學 2008
[4]數(shù)字地形分析[D]. 戴一鳴.中南大學 2005
本文編號:3064716
【文章來源】:西北大學陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 目的與意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 多要素構TIN法
1.2.2 MADEM研究
1.2.3 F-DEM(特征嵌入式DEM)研究
1.2.4 精細DEM研究
1.2.5 Hc-DEM研究
1.2.6 DEM突變地形表達和快速構建梯田DEM方法研究
1.3 存在問題
1.4 研究內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
1.5 論文組成結構
第二章 數(shù)據基礎與方法
2.1 實驗樣區(qū)及數(shù)據基礎
2.1.1 研究區(qū)域
2.1.2 數(shù)據基礎
2.1.3 數(shù)據預處理
2.2 研究方法與技術路線
2.2.1 研究思路
2.2.2 研究方法
2.2.3 技術路線
2.2.4 軟件環(huán)境
2.3 關鍵技術簡述
2.3.1 DEM建立方法
2.3.2 梯田DEM快速構建方法原理
2.3.3 GPS RTK技術
第三章 典型樣區(qū)梯田DEM的快速構建
3.1 樣區(qū)梯田范圍的確定
3.1.1 梯田紋理特征分析
3.1.2 結合光譜特征和紋理特征的SVM分類
3.1.3 SVM模型分類
3.2 梯田斷面信息的確定
3.2.1 梯田的數(shù)學模型表達
3.2.2 梯田斷面參數(shù)的確定
3.3 快速構建方法構建梯田DEM
3.3.1 不同類型的梯田DEM的構建
3.3.2 不同類型的梯田DEM的高程特征對比分析
3.3.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比較
3.3.4 TIN方法不同分辨率的梯田DEM高程特征分析
3.3.5 不同分辨率的Hutchinson方法的梯田DEM比較
3.3.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比較
3.4 本章小結
第四章 基于真實田坎信息的梯田DEM構建
4.1 梯田田坎的信息提取
4.1.1 田坎空間信息的獲取
4.1.2 田坎高程信息的獲取
4.2 梯田DEM的構建
4.2.1 不同梯田類型的構建
4.2.2 不同形態(tài)特征的梯田DEM高程特征比較
4.2.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比較
4.2.4 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM高程特征分析
4.2.5 不同分辨率的Hutchinson方法的梯田DEM比較
4.2.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比較
4.3 本章小結
第五章 GPS RTK技術構建梯田DEM
5.1 源數(shù)據的獲取
5.2 基于采樣點差值生成梯田DEM
5.2.1 不規(guī)則采樣點插值原理
5.2.2 不同分辨率TIN方法的梯田DEM構建
5.3 基于Hutchinson方法生成的梯田DEM
5.3.1 不同分辨率的梯田DEM光照模擬圖分析
5.3.2 不同分辨率不同地形強化算法光照模擬圖之間的比較
5.3.3 相同分辨率不同第二粗糙度系數(shù)的梯田DEM構建
5.4 不同分辨率TIN方法與Hutchinson方法比較
5.5 不同分辨率TIN方法與Hutchinson方法高程特征分析
5.6 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 問題與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于灰度共生矩陣的彩色遙感圖像紋理特征提取[J]. 侯群群,王飛,嚴麗. 國土資源遙感. 2013(04)
[2]基于紋理特征的遙感影像監(jiān)督分類[J]. 洪洲. 測繪與空間地理信息. 2013(04)
[3]遙感影像矢量化圖形的多層次優(yōu)化方法[J]. 吳寧,陳秋曉,周玲,萬麗. 浙江大學學報(工學版). 2013(04)
[4]典型斷面法在坡改梯工程中的應用探討[J]. 周云,毛然,李強. 民營科技. 2012(10)
[5]基于灰度共生矩陣的圖像紋理特征地物分類應用[J]. 李智峰,朱谷昌,董泰鋒. 地質與勘探. 2011(03)
[6]梯田DEM快速構建方法研究[J]. 祝士杰,湯國安,張維,趙衛(wèi)東. 測繪通報. 2011(04)
[7]突變地形特征在DEM上的表達[J]. 古云鶴,楊勤科,羅儀寧,王雷,王懿. 水土保持研究. 2011(02)
[8]高光譜遙感影像SVM分類中訓練樣本選擇的研究[J]. 王曉玲,杜培軍,譚琨. 測繪科學. 2011(03)
[9]遙感影像目視解譯矢量化分析[J]. 朱敏,劉剛,馬海濤,那巖,汪繼偉,許宏健. 測繪與空間地理信息. 2010(04)
[10]第二次土地調查遙感影像解譯應用分析[J]. 劉剛,朱敏,馬海濤,那巖,汪繼偉,許宏健. 測繪與空間地理信息. 2010(04)
博士論文
[1]基于特征知識庫的遙感信息提取技術研究[D]. 高偉.中國地質大學 2010
碩士論文
[1]基于統(tǒng)計方法的遙感信息提取研究[D]. 胡波.中南大學 2012
[2]DEM表面地形突變特征表達方法研究[D]. 羅儀寧.西北大學 2011
[3]基于高分辨率遙感影像紋理特征的水土保持措施提取方法研究[D]. 王慶.西北大學 2008
[4]數(shù)字地形分析[D]. 戴一鳴.中南大學 2005
本文編號:3064716
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