梯田DEM构建方法研究
发布时间：2021-03-05 06:11
梯田是人类在坡耕地上探索的一种水土保持措施。梯田的修筑很大程度上开发了坡耕地的农业生长潜力,具有蓄水,保土作用。我国梯田广泛分布在北方黄土高原区和南方低山丘陵区。数字高程模型（DEM）是数字地面模型DTM的一个重要分支,是区域地形表面地面高程属性的表达。传统的GIS科学中,在运用DEM对地形进行表达时,通常把地表看成一个由高程变化构建的连续场,建立的是一个具有连续、光滑表面特征的DEM,忽视了对梯田、陡坎等人工或自然突变地形的表达。然而,在现实中,自然地表并非像场模型那样的连续光滑,无论是人工梯田地形,还是自然突变地形,均存在于真实的地表中,这些微观地形的存在无疑改变着宏观地表的物质和能量迁移。在DEM建立过程中,如何把梯田的特征信息纳入插值运算,探索梯田DEM的构建,完善DEM对地形表达的完整性与真实性,是DEM建立和数字地形分析的重要研究命题。本文以1：1万DEM数据,2.5m高精度遥感影像数据以及RTK野外实测数据为主要数据源,基于三种不同的构建理论,采用TIN和Hutchinson方法对梯田DEM进行构建,并运用高程特征分析方法,对不同数据源、不同构建方法的梯田DEM效果进行比...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 多要素构TIN法
1.2.2 MADEM研究
1.2.3 F-DEM（特征嵌入式DEM）研究
1.2.4 精细DEM研究
1.2.5 Hc-DEM研究
1.2.6 DEM突变地形表达和快速构建梯田DEM方法研究
1.3 存在问题
1.4 研究内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 论文组成结构
第二章 数据基础与方法
2.1 实验样区及数据基础
2.1.1 研究区域
2.1.2 数据基础
2.1.3 数据预处理
2.2 研究方法与技术路线
2.2.1 研究思路
2.2.2 研究方法
2.2.3 技术路线
2.2.4 软件环境
2.3 关键技术简述
2.3.1 DEM建立方法
2.3.2 梯田DEM快速构建方法原理
2.3.3 GPS RTK技术
第三章 典型样区梯田DEM的快速构建
3.1 样区梯田范围的确定
3.1.1 梯田纹理特征分析
3.1.2 结合光谱特征和纹理特征的SVM分类
3.1.3 SVM模型分类
3.2 梯田断面信息的确定
3.2.1 梯田的数学模型表达
3.2.2 梯田断面参数的确定
3.3 快速构建方法构建梯田DEM
3.3.1 不同类型的梯田DEM的构建
3.3.2 不同类型的梯田DEM的高程特征对比分析
3.3.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比较
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比较
3.3.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比较
3.4 本章小结
第四章 基于真实田坎信息的梯田DEM构建
4.1 梯田田坎的信息提取
4.1.1 田坎空间信息的获取
4.1.2 田坎高程信息的获取
4.2 梯田DEM的构建
4.2.1 不同梯田类型的构建
4.2.2 不同形态特征的梯田DEM高程特征比较
4.2.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比较
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比较
4.2.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比较
4.3 本章小结
第五章 GPS RTK技术构建梯田DEM
5.1 源数据的获取
5.2 基于采样点差值生成梯田DEM
5.2.1 不规则采样点插值原理
5.2.2 不同分辨率TIN方法的梯田DEM构建
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光照模拟图分析
5.3.2 不同分辨率不同地形强化算法光照模拟图之间的比较
5.3.3 相同分辨率不同第二粗糙度系数的梯田DEM构建
5.4 不同分辨率TIN方法与Hutchinson方法比较
5.5 不同分辨率TIN方法与Hutchinson方法高程特征分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 问题与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰度共生矩阵的彩色遥感图像纹理特征提取[J]. 侯群群,王飞,严丽. 国土资源遥感. 2013(04)
[2]基于纹理特征的遥感影像监督分类[J]. 洪洲. 测绘与空间地理信息. 2013(04)
[3]遥感影像矢量化图形的多层次优化方法[J]. 吴宁,陈秋晓,周玲,万丽. 浙江大学学报(工学版). 2013(04)
[4]典型断面法在坡改梯工程中的应用探讨[J]. 周云,毛然,李强. 民营科技. 2012(10)
[5]基于灰度共生矩阵的图像纹理特征地物分类应用[J]. 李智峰,朱谷昌,董泰锋. 地质与勘探. 2011(03)
[6]梯田DEM快速构建方法研究[J]. 祝士杰,汤国安,张维,赵卫东. 测绘通报. 2011(04)
[7]突变地形特征在DEM上的表达[J]. 古云鹤,杨勤科,罗仪宁,王雷,王懿. 水土保持研究. 2011(02)
[8]高光谱遥感影像SVM分类中训练样本选择的研究[J]. 王晓玲,杜培军,谭琨. 测绘科学. 2011(03)
[9]遥感影像目视解译矢量化分析[J]. 朱敏,刘刚,马海涛,那岩,汪继伟,许宏健. 测绘与空间地理信息. 2010(04)
[10]第二次土地调查遥感影像解译应用分析[J]. 刘刚,朱敏,马海涛,那岩,汪继伟,许宏健. 测绘与空间地理信息. 2010(04)
博士论文
[1]基于特征知识库的遥感信息提取技术研究[D]. 高伟.中国地质大学 2010
硕士论文
[1]基于统计方法的遥感信息提取研究[D]. 胡波.中南大学 2012
[2]DEM表面地形突变特征表达方法研究[D]. 罗仪宁.西北大学 2011
[3]基于高分辨率遥感影像纹理特征的水土保持措施提取方法研究[D]. 王庆.西北大学 2008
[4]数字地形分析[D]. 戴一鸣.中南大学 2005
本文编号：3064716
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 目的与意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 多要素构TIN法
1.2.2 MADEM研究
1.2.3 F-DEM（特征嵌入式DEM）研究
1.2.4 精细DEM研究
1.2.5 Hc-DEM研究
1.2.6 DEM突变地形表达和快速构建梯田DEM方法研究
1.3 存在问题
1.4 研究内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 论文组成结构
第二章 数据基础与方法
2.1 实验样区及数据基础
2.1.1 研究区域
2.1.2 数据基础
2.1.3 数据预处理
2.2 研究方法与技术路线
2.2.1 研究思路
2.2.2 研究方法
2.2.3 技术路线
2.2.4 软件环境
2.3 关键技术简述
2.3.1 DEM建立方法
2.3.2 梯田DEM快速构建方法原理
2.3.3 GPS RTK技术
第三章 典型样区梯田DEM的快速构建
3.1 样区梯田范围的确定
3.1.1 梯田纹理特征分析
3.1.2 结合光谱特征和纹理特征的SVM分类
3.1.3 SVM模型分类
3.2 梯田断面信息的确定
3.2.1 梯田的数学模型表达
3.2.2 梯田断面参数的确定
3.3 快速构建方法构建梯田DEM
3.3.1 不同类型的梯田DEM的构建
3.3.2 不同类型的梯田DEM的高程特征对比分析
3.3.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比较
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比较
3.3.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比较
3.4 本章小结
第四章 基于真实田坎信息的梯田DEM构建
4.1 梯田田坎的信息提取
4.1.1 田坎空间信息的获取
4.1.2 田坎高程信息的获取
4.2 梯田DEM的构建
4.2.1 不同梯田类型的构建
4.2.2 不同形态特征的梯田DEM高程特征比较
4.2.3 不同分辨率的TIN方法的梯田DEM比较
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比较
4.2.6 Hutchinson方法不同分辨率的梯田DEM高程特征比较
4.3 本章小结
第五章 GPS RTK技术构建梯田DEM
5.1 源数据的获取
5.2 基于采样点差值生成梯田DEM
5.2.1 不规则采样点插值原理
5.2.2 不同分辨率TIN方法的梯田DEM构建
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光照模拟图分析
5.3.2 不同分辨率不同地形强化算法光照模拟图之间的比较
5.3.3 相同分辨率不同第二粗糙度系数的梯田DEM构建
5.4 不同分辨率TIN方法与Hutchinson方法比较
5.5 不同分辨率TIN方法与Hutchinson方法高程特征分析
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 问题与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰度共生矩阵的彩色遥感图像纹理特征提取[J]. 侯群群,王飞,严丽. 国土资源遥感. 2013(04)
[2]基于纹理特征的遥感影像监督分类[J]. 洪洲. 测绘与空间地理信息. 2013(04)
[3]遥感影像矢量化图形的多层次优化方法[J]. 吴宁,陈秋晓,周玲,万丽. 浙江大学学报(工学版). 2013(04)
[4]典型断面法在坡改梯工程中的应用探讨[J]. 周云,毛然,李强. 民营科技. 2012(10)
[5]基于灰度共生矩阵的图像纹理特征地物分类应用[J]. 李智峰,朱谷昌,董泰锋. 地质与勘探. 2011(03)
[6]梯田DEM快速构建方法研究[J]. 祝士杰,汤国安,张维,赵卫东. 测绘通报. 2011(04)
[7]突变地形特征在DEM上的表达[J]. 古云鹤,杨勤科,罗仪宁,王雷,王懿. 水土保持研究. 2011(02)
[8]高光谱遥感影像SVM分类中训练样本选择的研究[J]. 王晓玲,杜培军,谭琨. 测绘科学. 2011(03)
[9]遥感影像目视解译矢量化分析[J]. 朱敏,刘刚,马海涛,那岩,汪继伟,许宏健. 测绘与空间地理信息. 2010(04)
[10]第二次土地调查遥感影像解译应用分析[J]. 刘刚,朱敏,马海涛,那岩,汪继伟,许宏健. 测绘与空间地理信息. 2010(04)
博士论文
[1]基于特征知识库的遥感信息提取技术研究[D]. 高伟.中国地质大学 2010
硕士论文
[1]基于统计方法的遥感信息提取研究[D]. 胡波.中南大学 2012
[2]DEM表面地形突变特征表达方法研究[D]. 罗仪宁.西北大学 2011
[3]基于高分辨率遥感影像纹理特征的水土保持措施提取方法研究[D]. 王庆.西北大学 2008
[4]数字地形分析[D]. 戴一鸣.中南大学 2005
本文编号：3064716
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