DEM地形簡(jiǎn)化技術(shù)研究.pdf

1、地形簡(jiǎn)化(TerrainSimplification)是解決目前存在的海量數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)有限存儲(chǔ)能力之間矛盾的有效方法，它是在保證地形整體特征精度要求的前提下最大限度的減少用于描繪地形的數(shù)據(jù)。 現(xiàn)有的地形簡(jiǎn)化算法很多，不同地形簡(jiǎn)化算法有其對(duì)應(yīng)的地形簡(jiǎn)化指標(biāo)，對(duì)于同一地形，根據(jù)不同地形簡(jiǎn)化指標(biāo)所得到的簡(jiǎn)化效果并不能取得一致，為了對(duì)不同地形簡(jiǎn)化指標(biāo)的優(yōu)劣性(即簡(jiǎn)化效果)進(jìn)行量化評(píng)定，本文基于數(shù)據(jù)獨(dú)立的研究方法提出了地形簡(jiǎn)化指標(biāo)的“保特

2、征性”可信度概念。首先對(duì)數(shù)學(xué)曲面(高斯合成曲面)按一定分辨率建立模擬DEM，由高斯曲面函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式解析得到“真實(shí)”反映格網(wǎng)點(diǎn)附近表面形狀變化的“真值”，即高斯曲率；然后基于模擬DEM計(jì)算得到五個(gè)地形簡(jiǎn)化指標(biāo)，對(duì)比分析這五個(gè)計(jì)算指標(biāo)與解析“真值”，獲取各指標(biāo)的“保特征性”可信度，通過(guò)對(duì)五個(gè)地形簡(jiǎn)化指標(biāo)(高程局部誤差、曲面擬合、平面曲率、剖面曲率及最大向量夾角)“保特征性”可信度的對(duì)比分析，較為客觀地評(píng)價(jià)了五個(gè)地形簡(jiǎn)化指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn)，并給

3、出了它們的總體研究結(jié)論：①各類地貌情況下，基于法向量的簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)比局部誤差標(biāo)準(zhǔn)、曲率標(biāo)準(zhǔn)更能準(zhǔn)確的反映地形特征，基于曲面擬合的方法對(duì)地形特征的反映較差；②隨著簡(jiǎn)化比的減小，各類地形簡(jiǎn)化指標(biāo)的“保特征性”可信度呈現(xiàn)出較明顯的線性上升變化特征；③地形簡(jiǎn)化指標(biāo)的優(yōu)劣性排序?qū)Φ乇硇螤詈头直媛实淖兓幻舾?，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；④同一分辨率下，各類地形簡(jiǎn)化指標(biāo)在不同地貌類型下的“保特征性”可信度變化較小。 本文還基于空間向量的思想提出了一個(gè)新的