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《武汉大学》 2005年
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地貌信息提取中的结构化问题研究

王涛  
【摘要】:地形地貌控制着地球表面上水分、热量的再分配,进而对气候、水文、土壤、生态乃至人类有着重要的影响,而它本身也是人类认识自然、改造自然的重要客体。近二十年来,电子和航天技术突飞猛进,在获取了关于大自然详细而又客观的定量数据的基础上,人类对自己生活的地球的认识早已脱离了质朴的探险活动所带来的感性体验,而这个基础就是海量的地理空间信息,其中最为重要的是地表形态的数据,因为它为所有其他地理要素提供了空间参考框架。地形地貌一直以来都是地学领域的重要研究对象之一,作为研究地表之上以位置为主导的所有现象和实体的描述表达和信息管理的学科,地图学与地理信息系统为地形数据的获取、数据管理、空间分析和工程应用提供了重要的理论和技术支撑,在等高线、规则高程格网、不规则高程三角网的数据结构上,各种可视化手段为人们提供了认识世界的直观而又高效的方式,坡度、坡向、曲率等基本的地形参数以及体积、通视性、水文参数等的计算为工程应用提供了基础,但是这些基础的计算尚不能满足大量更高层次应用的需要。同时一方面,当前的数据量已经巨大到惊人的程度,一方面,人们对于随时随地的使用高精度的数据有着更高的期望,这就要求数字地形数据能够以高效的方式在各种介质上传递并再现。另外,对于如此海量的数据无论使用何种逼真的可视化技术,也难以让人迅速有效的找到其中需要的知识,它已经远远超出了人脑认知的尺度范围。这一切都要求新型的数字地形模型。 早在计算机出现之前就被提出来的地性线模型为进一步的研究搭起了发展的桥梁。以地性线为基础构建面向对象的地形数据模型既可以大大压缩低层次数据表达方式的数据量,还能提高人们所能使用到的数据层次,并且可以为地貌自动综合、水文分析等高层次的分析提供支持。本文将以此为出发点开展研究。 首先,地形的地性线模型是以已有的低层次数据模型为基础构建的一种网络化数据结构,它通过地性点和特征线记录了地形的关键要素,它与面向对象的地形数据模型之间存在着高度的关联关系。 当前分别以等高线、高程格网、高程三角网为数据源的数字地形分析算法非常丰富,然而从现有数据中自动化的提取地性线的研究并未完全成熟。基于等高线的提取算法因为数据源的主要形式发生了重要转变而发展缓慢,同时已有算法提取结果的不稳定性也使得这类算法受到一定限制,高程三角网作为地形的矢量表达形式,在可视化和表达三维空间方面有着非常优越的性质,但是对于提取地性线的问题而言,目前的算法尚有待成熟。基于规则高程格网的算法有着众多研究成果,其中流水累积法、形态法和曲面分析法是其中最为重要的三种。本文结合前两种算法,设计了新的算法模型。第一步使用流水累积法提取出基本谷地线,
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P208

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张咏;侯恩科;董汉军;;基于线性和岛屿约束的Delaunay三角网构建算法研究[J];地理与地理信息科学;2010年04期
2 杨英伟;罗娟;;联合Delaunay三角网的等高线群综合研究[J];地理空间信息;2010年02期
3 郭沛沛;李成名;殷勇;丁圣陶;;基于相邻关系的等高线树建立算法研究[J];中国工程科学;2013年05期
4 万程辉;程效军;程小龙;;基于快速成型技术生成等高线的方法[J];同济大学学报(自然科学版);2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
3 亢孟军;数字高程模型不规则四边形网建模方法研究[D];武汉大学;2011年
4 刘东琴;地理实体数据库构建研究[D];山东科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邢汉发;基于PDA的地貌变化信息采集方法研究与实现[D];中南大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴自银,高金耀;一种基于格网的快速等值线充填算法[J];测绘学报;1999年04期
2 艾廷华,郭仁忠;基于约束Delaunay结构的街道中轴线提取及网络模型建立[J];测绘学报;2000年04期
3 朱庆,赵杰,钟正,眭海刚;基于规则格网DEM的地形特征提取算法[J];测绘学报;2004年01期
4 刘建军,陈军,王东华,乔朝飞,商瑶玲;等高线邻接关系的表达及应用研究[J];测绘学报;2004年02期
5 翟京生,肖永茂;等深线深度值的自动识别[J];测绘学报;1996年04期
6 郝向阳;基于拓扑关系的等高线高程自动赋值方法[J];测绘学报;1997年03期
7 闾国年,钱亚东,陈钟明;黄土丘陵沟壑区沟谷网络自动制图技术研究[J];测绘学报;1998年02期
8 王永明,林行刚;一种等高线快速自动标定算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;1996年04期
9 卢朝阳,吴成柯;任意多边形内带特征约束的散列数据的最优三角剖分[J];计算机辅助设计与图形学学报;1997年04期
10 王永明;一种基于矢量方法的等高线自动标定与检验算法[J];计算机学报;2002年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏巍;蔡栋;;基于二叉树结构的面状目标主骨架生成算法[J];安徽农业科学;2009年16期
2 宋波;何元庆;庞洪喜;卢爱刚;赵井东;宁宝英;院玲玲;张忠林;;基于遥感和GIS的我国季风海洋型冰川区冰碛物覆盖型冰川边界的自动识别[J];冰川冻土;2007年03期
3 许丽敏;薛安;;基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线骨架的地形重建算法研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2009年01期
4 郭新奇;严建钢;杨士锋;沈培志;;基于VC++的等值线追踪与填充算法[J];兵工自动化;2011年04期
5 刘洋;;基于数学形态学方法的街道数据提取算法[J];北京测绘;2007年03期
6 李娟;赵军;;基于DEM的西北干旱区坡度提取分析[J];北京测绘;2008年01期
7 王文达;贾建红;;等高线的自动综合[J];北京测绘;2010年03期
8 张传明;潘懋;吴焕萍;徐绘宏;;保持拓扑一致性的等高线化简算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2007年02期
9 许丽敏;薛安;;基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线骨架的地形重建算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2009年04期
10 谭伟;冯仲科;张雁;姚山;石丽萍;;基于组件GIS的造林小班地形分析的研究——以造林小班坡向为例[J];北京林业大学学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王涛;;基于局域有向邻近的等高线空间关系描述及构建研究[A];中国测绘学会2006年学术年会论文集[C];2006年
2 高王军;郭建华;赵双臣;郭圣猛;罗吉;;基于内侧缓冲区算法的多边形骨架线提取模型[A];第二十一届海洋测绘综合性学术研讨会论文集[C];2009年
3 王涛;;基于基础地理空间数据库的水系要素信息增强方法研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
4 崔先国;汝绪伟;曲均浩;;一种山脊线和山谷线提取的新方法[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
5 李发源;;数字高程模型(DEM)在黄土高原研究中的应用与展望[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
6 王涛;雷蓉;;规则高程格网中完整性谷地线的提取[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
7 郭明武;彭清山;肖剑平;甄云鹏;李海亭;;对一种基于规则格网DEM自动提取地性线算法的改进[A];测绘荆楚——湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术论文集[C];2005年
8 高寿峰;李亚;;面状要素自动注记关键技术的研究[A];第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011年
9 唐政洪;蔡强国;许峰;王忠科;吴淑安;;基于GIS的农林复合经营的侵蚀控制模拟研究[A];第二届水土保持生态环境研讨会暨第六届海峡两岸水土保持学术研讨会论文集[C];2001年
10 王涛;;基于等高线空间关系的地貌形态结构建立[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 李华蓉;基于图段的彩色地图线要素智能识别[D];武汉大学;2010年
3 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
4 王疆霞;陕南土石山区小流域水土资源空间优化配置研究[D];长安大学;2010年
5 周毅;基于DEM的黄土高原正负地形及空间分异研究[D];南京师范大学;2011年
6 陶旸;基于纹理分析方法的DEM地形特征研究[D];南京师范大学;2011年
7 左志权;顾及点云类别属性与地形结构特征的机载LiDAR数据滤波方法[D];武汉大学;2011年
8 亢孟军;数字高程模型不规则四边形网建模方法研究[D];武汉大学;2011年
9 侯鲲;基于启发式信息的多源遥感数据数字水系网提取算法研究[D];吉林大学;2011年
10 刘涛;空间群(组)目标相似关系及计算模型研究[D];武汉大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李海永;面向电子政务地理信息共享服务的空间数据实体化方法[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 邓杏杏;基于DEM的气候因子空间模拟及棕榈适宜性评价[D];昆明理工大学;2010年
3 王鹏;等值线快速绘图方法研究及系统设计与实现[D];电子科技大学;2011年
4 麻莉;内陆平原淡水湿地微地貌定量提取技术方法[D];首都师范大学;2011年
5 毕晓玲;地形因子在四川省滑坡灾害敏感性评价中的适用性分析[D];首都师范大学;2011年
6 程佳;基于地理编码的人口普查技术试验及应用[D];中国测绘科学研究院;2011年
7 范熙伟;加权Voronoi图矢量生成算法研究及其实现[D];西北大学;2011年
8 张苏;数学形态学与元胞自动机相结合的土地利用制图综合方法研究[D];西北大学;2011年
9 郭邦梅;快速制图中载负量调整的选取模型研究[D];山东农业大学;2011年
10 赵静;GIS在金沟岭林场森林多功能评价中的应用[D];北京林业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许丽敏;薛安;;基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线骨架的地形重建算法研究[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2009年01期
2 刘金标,马宁,李世安,李军;基于掌上电脑的测图新技术[J];北京测绘;2002年01期
3 薛明;肖学年;;关于地理编码几个问题的思考[J];北京测绘;2007年02期
4 许丽敏;薛安;;基于Delaunay三角网与Voronoi图联合提取等高线骨架的地形重建算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2009年04期
5 刘怡;;从哲学的角度看信息的本质[J];图书与情报;2008年04期
6 阮沈勇,黄润秋;基于GIS的信息量法模型在地质灾害危险性区划中的应用[J];成都理工学院学报;2001年01期
7 钟业勋,胡毓钜,吴剑辉;地图要素分类的定义及其度量化研究[J];测绘工程;1999年02期
8 王耀革,王玉海;基于等高线数据的地性线追踪技术研究[J];测绘工程;2002年03期
9 许志海;张昭云;;分形理论在交通网络分布形态研究中的应用[J];测绘工程;2006年01期
10 毛可标,陈向东;地形结构线自动生成方法研究[J];测绘科技动态;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陶旸;汤国安;王春;孙京禄;;DEM子集划分对地形信息量计算的影响研究[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海砚;地图制图与空间数据生产一体化理论和技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 王占宏;遥感影像信息量及质量度量模型的研究[D];武汉大学;2004年
3 赵仁亮;基于Voronoi图的空间关系计算研究[D];中南大学;2002年
4 王占全;基于地理信息系统空间数据挖掘若干关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
5 崔利宏;多元Lagrange插值与多元Kergin插值[D];吉林大学;2003年
6 王建涛;基于Web的地理信息服务的研究与实践[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 杜晓初;多重表达中空间拓扑关系等价性研究[D];武汉大学;2005年
8 徐志红;基于事件语义的时空数据模型的研究[D];武汉大学;2005年
9 应申;空间可视分析的关键技术和应用研究[D];武汉大学;2005年
10 何勇;GIS过程建模与集成化研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨玮莹;DEM地形信息容量与地形分析适宜性研究[D];西北大学;2002年
2 林琳;区域人口发展决策支持系统的分析与设计[D];大连理工大学;2004年
3 杨晓琴;等高线生成算法的研究[D];太原理工大学;2004年
4 徐华君;数字化成图系统设计与实现[D];昆明理工大学;2004年
5 吴艳兰;地貌三维综合的地图代数模型和方法研究[D];武汉大学;2004年
6 王德军;基于PDA的移动勘测办公系统的建立[D];西南交通大学;2005年
7 王雷;黄土高原数字高程模型(DEM)的地形信息容量研究[D];西北大学;2005年
8 曹志冬;DEM地形简化技术研究[D];长沙理工大学;2005年
9 范承啸;基于移动的嵌入式GIS设计与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
10 张琳琳;地貌自动综合的结构化方法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 胡最;汤国安;闾国年;;GIS作为新一代地理学语言的特征[J];地理学报;2012年07期
2 王春;王靖;刘民士;李鹏;;DEM地形表达的尺度效应及其主控因子研究[J];滁州学院学报;2013年02期
3 张尧;樊红;李玉娥;;一种基于等高线的地形特征线提取方法[J];测绘学报;2013年04期
4 邹永贵;张涛;;改进的平面域Delaunay三角网生成算法[J];计算机工程与应用;2013年20期
5 戈光弼;;基于虚拟与现实相结合的道路线形设计研究[J];交通科技;2013年05期
6 张锋;李承纲;雷昕;周军;;一体化POI(兴趣点)采集更新入库技术研究——以珠海市为例[J];信息系统工程;2013年07期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 邢汉发;面向更新的网络化空间标报模型研究[D];中南大学;2012年
2 陈珂;长江三角洲自然灾害数据库建设与风险评估研究[D];华东师范大学;2013年
3 巩垠熙;多元林业信息融合的立地知识发现研究[D];北京林业大学;2013年
4 张航;高危路段公路线形安全设计理论与方法研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 郑俊涛;数字地形图质量检查系统的研究与实现[D];江西理工大学;2011年
2 刘洋;三维GIS在土地利用地类分析中的应用[D];西南交通大学;2011年
3 鲍蕊娜;离散点生成不规则三角网算法研究及实现[D];昆明理工大学;2012年
4 罗隆诚;黄土高原植被覆盖变化及其对气候的多尺度响应[D];西北大学;2012年
5 段修梅;基于1:1万地形数据更新1:5万DEM的方法研究[D];中南大学;2012年
6 丑述仁;坡度变换的影响因素研究[D];西北大学;2013年
7 姬存伟;空间数据更新中居民地变化信息提取与表达研究[D];解放军信息工程大学;2013年
8 陆世安;三维校园地理信息系统分析与实现[D];重庆交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘岳 ,梁启章;制图自动化的数学方法[J];测绘通报;1979年01期
2 龚健雅;关于DTM中多面函数内插法几个问题的研究[J];测绘通报;1985年05期
3 龚健雅 ,苏向辰;一种快速建立数字地面模型的方法[J];测绘通报;1987年04期
4 龚健雅;顾及地形特征的DEM内插和等高线绘图系统[J];测绘学报;1990年01期
5 吴自银,高金耀;一种基于格网的快速等值线充填算法[J];测绘学报;1999年04期
6 艾廷华,郭仁忠;基于约束Delaunay结构的街道中轴线提取及网络模型建立[J];测绘学报;2000年04期
7 郝向阳;基于拓扑关系的等高线高程自动赋值方法[J];测绘学报;1997年03期
8 卢朝阳,吴成柯,陆心如;简单多边形的优化三角剖分[J];电子学报;1991年02期
9 卢朝阳,吴成柯,陆心如;优化TSP算法的完善及推广[J];电子学报;1994年01期
10 翟京生,王家耀;数字地图图像的形态分解与表示[J];解放军测绘学院学报;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丘其宪;国家数字地形库基础网格高程值的改算[J];测绘科学;1987年01期
2 万志龙;数字地形模型的质量控制[J];测绘学院学报;1989年01期
3 钱曾波 ,万志龙;数字地形模型自动获取的一种新方案——辐射法[J];测绘学院学报;1992年03期
4 魏庆怀;周天恒;陈秀民;;用航测方法建立数字地形模型的精度试验[J];铁道勘察;1984年03期
5 马新莹;何志堂;于丹;忽巍;;不同大地水准面精化方法的试算与分析[J];测绘技术装备;2009年01期
6 刘雪华,M.C.Bronsveld,A.G.Toxopeus,M.S.Kreijns,张和明,潭迎春,汤纯香,杨建,刘明聪;数字地形模型在濒危动物生境研究中的应用[J];地理科学进展;1998年02期
7 付建林,周美玉;不规则三角形网格(TIN)地形的生成[J];铁路计算机应用;2001年12期
8 邵伟伟;王一波;罗新宇;;基于MATLAB的数字地形模型可视化研究[J];甘肃科技;2011年04期
9 易思蓉;;规则格网覆盖的非规则布点数字地形模型[J];西南交通大学学报;1989年03期
10 郝美玉;张耀南;雷富民;阎保平;星智;;基于数字地形模型的斑头雁潜在生境分析[J];动物学杂志;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 温向卫;;数字地形测量等高线自动处理问题探讨[A];陕晋冀煤炭学会地质测量专业学术研讨会论文集[C];2006年
2 朱克超;;东太平洋CC区西部中国开辟区多金属结核分布变化及与地形地貌的关系[A];海洋地质环境与资源学术研讨会论文摘要汇编[C];2003年
3 杨胜雄;张志荣;王光宇;;多波束全覆盖海底地形探测技术[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
4 赵萍;彭焕荣;赵辉;余孝华;;新县地形地貌与暴雨洪涝成因分析[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
5 冯超东;杨鹏;;基于SURPAC的复杂矿床三维建模技术[A];全国金属矿山采矿新技术学术研讨与技术交流会论文集[C];2007年
6 袁鹏飞;马进;袁向春;郭铭博;陈红霞;许方璐;;2010年6月洛阳市连续高温天气过程分析[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
7 郭明武;彭清山;肖剑平;甄云鹏;李海亭;;对一种基于规则格网DEM自动提取地性线算法的改进[A];测绘荆楚——湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术论文集[C];2005年
8 黄金生;;福建泉州市地质灾害特点与防治[A];地球科学与社会可持续发展——2005年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2005年
9 罗林勇;;黔南6.25暴雨过程的诊断分析[A];贵州省气象学会2008年学术年会论文集[C];2008年
10 王俊英;;福建省山洪灾害特征及其防治区划研究[A];福建省第十一届水利水电青年学术交流会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 袁建忠 本报特约通讯员 衡新军;不畏严寒练精兵[N];中国国防报;2009年
2 记者 杨晓斌 通讯员 唐振华;名胜景区内采石建宾馆将罚100万[N];北京日报;2006年
3 本报特派记者 邱瑞贤;巨石掩埋农田 复耕从何做起[N];广州日报;2008年
4 本报特约记者 才永欣;披荆斩棘行大任[N];石油管道报;2010年
5 李灿;杭州为地灾预警编织“天网”[N];中国矿业报;2009年
6 东方言;景区保护不能舍本逐末[N];中国信息报;2006年
7 吴洣麓;神秘大湖为何来去匆匆?[N];福建科技报;2007年
8 郑勇;实现水资源综合管理 促经济社会快速发展[N];贵阳日报;2007年
9 本报通讯员 林本武;全力打造道口“绿色通道”[N];人民铁道;2009年
10 实习生 徐云 通讯员 郑乐娟;首家气象沙盘落户吐鲁番[N];吐鲁番报(汉);2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王涛;地貌信息提取中的结构化问题研究[D];武汉大学;2005年
2 唐秋华;东海北部外陆架海底底形特征及其成因研究[D];中国海洋大学;2009年
3 唐海;地形地貌对爆破振动波影响的实验和理论研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
4 邵铁全;滑坡地质灾害超前地质预判技术研究[D];长安大学;2006年
5 吕希奎;基于遥感信息的选线系统地理环境建模方法及应用研究[D];西南交通大学;2008年
6 吴曙雯;中国南方稻区褐飞虱灾变分析与预警系统的研究及应用[D];浙江大学;2002年
7 汪璇;基于GIS和计算智能的烤烟生态适宜性评价[D];西南大学;2009年
8 邵岩;基于GIS的云南烤烟种植生态适宜性区划[D];湖南农业大学;2008年
9 亢孟军;数字高程模型不规则四边形网建模方法研究[D];武汉大学;2011年
10 尚敏;基于GIS的三峡库区忠县岸段塌岸研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓亮;三维数字地形模型的建立与地形分析方法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 姚慧敏;基于地形特征建立高质量DEM[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
3 孙大为;铁路线路局部方案平、纵断面联合优化设计方法[D];兰州交通大学;2012年
4 马新莹;局部大地水准面精化中几个问题的探讨[D];武汉大学;2005年
5 张扬;三维数字地形模型设计与研究[D];吉林大学;2008年
6 黄燕;三维地形地貌的可视化研究[D];北京工业大学;2002年
7 胡耀云;赤峰-朝阳地区三维地形建模及其应用[D];吉林大学;2012年
8 郭亨波;基于GIS的滩涂地形分析与信息管理系统研究[D];河海大学;2004年
9 杨冬营;铁路中间站平纵横集成式CAD系统研究[D];西南交通大学;2010年
10 彭俊;福建沿海海滩地形地貌和沉积物对台风“艾利”的响应特征[D];中国海洋大学;2005年
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