多模型协同下的城郊地区DEM构建方法研究

发布时间：2020-12-16 01:54

　　人类活动对地表的改造使其呈现形态多样化、不连续等特征,此时传统的DEM构建方法难以满足这些区域DEM精度要求。为此,本文提出了一种多模型协同构建DEM的思路,首先按照形态特征和语义信息对地形进行分类,然后对不同类型的地形区域,选择、设计适宜的方法分别进行DEM构建,最后将不同区域构建DEM结果融合拼接形成区域完整的DEM结果。本文选择江苏省南京市城市郊区某区域为实验区,以1:500比例尺地形图为基本数据源进行DEM构建实验。实验结果表明,与传统经典DEM构建方法相比,本文提出的多模型协同的DEM构建方法能够有效表达实验区域不同的地形特征,特别是对于人工改造的地形(如道路、边坡等区域),本文方法构建的DEM其形态精度优势显著;同时,基于验证点法的高程精度分析结果表明,本文方法构建DEM的高程精度亦优于传统DEM构建方法,特别是对于一些形态规则而高程信息相对稀少的区域,以边坡区域为例,经典DEM构建法平均误差均超过5 m,而本文构建结果平均误差为0.26 m,精度优势非常明显。研究表明本文提出的多模型协同的DEM构建方法适用于人类活动改造或显著影响的区域的DEM构建。 

【文章来源】：地球信息科学学报. 2020年03期 北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

人工条状地形DEM构建示意

基于此，本文首先依据地形要素的边界，如道路的边界线、河道的岸线等，将各类地形从原始数据中提取出来。然后基于所提供的原始数据中各地形要素的属性代码，对具有明确定义的要素，如道路、建筑面等，进行归类处理；对于沟渠和微丘等未有明确代码的地形，根据等高线、陡坎线等特征线分布状况，并结合地形内部高程数据与邻域高程信息的对比情况，确定其归属要素类型。最终，将要素归并为道路、建筑面、平直面、边坡、河道、微丘、沟渠以及其他8种地形类型，并得到区域内地形要素分类结果（图3）。3.2 研究区域DEM构建

在研究区域地表分类的基础上，按照2.2—2.4节所述的方法，对不同地表类型分类DEM建模，其中道路与边坡区域采用上文叙述的条状地形建模方法，建筑物基底及平直面采用语义建模方法，微丘采用高精度曲面建模方法，其他区域采用普通构建TIN结合陡坎线强化表达方法进行建模，各个区域构建DEM的分辨率设置为1 m×1 m。最后将不同部分结果镶嵌成为一个整体，各种类型建模结果及镶嵌结果如图4所示。从图4中可以看出，每一类地表的DEM构建结果都有其自身的特点，如道路高程的均匀、连续变化符合现实世界中道路的起伏特征，河流边坡的高程变化也符合坡面的基本形态等。而将各种类型地表对应的DEM镶嵌成一个整体后，道路、河流沟渠、建筑区等地形的边界亦能清晰地体现出来，表明构建结果很好地反映了真实的地表形态特征。3.3 建模效果分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2919300