基于数字高程模型（DEM）的地形特征提取-大地测量学与测量工程专业论文.docx

摘要摘要 摘要 摘要 数字高程模型(DEM)是记录地形起伏变化的资料，当中蕴含着各种地形 地貌的结构信息，其中包括山谷线和山脊线。由于山谷线和山脊线是地形起伏 变化的分界线，因此它们对于地形地貌研究有着重要的意义；同时山谷线和山 脊线又是汇水线和分水线，所以它们在工程应用方面也有着特殊的意义；从 DEM中自动提取出山谷线和山脊线是目前地学研究的热点之一。 基于数字高程模型的地形特征提取方法，按照数据源主要可以分为基于规 则格网数据的地形特征提取和基于等高线数据的地形特征提取，本文先后研究 了这两种地形特征提取方法。 在研究基于规则格网数据地形特征提取过程中，本人先后介绍了断面极值 法和流水模拟法。在断面极值法中，针对传统断面极值法生成的特征线存在零 碎、并行交叉等缺点，我们改进了传统的局部断面极值法，在特征线连接过程 中增加了“将特征点邻域内其它候选特征点设置为已被引用、根据特征线长度 与范围阈值筛选特征线”等条件，以克服生成的特征线存在的零碎和并行交叉 问题。在流水模拟法中，以ArcGIS软件为例，阐述了流水模拟法生成特征线的 过程，并简单讨论了流水模拟法的优缺点。 在研究基于等高线数据地形特征提取过程中，本人按照特征点提取、特征 点类型识别和特征线的连接三个方面系统地展开了研究：对不同的特征点提取 方法进行了分析比较；对不同情况特征点类型进行识别；分析比较了现有的特 征线连接算法，针对这些算法普遍表现出来的“特征线容易断裂”这一缺点进 行了改进，介绍了改进的基于等高线数据特征提取算法一考虑伪相交的特征线算 法和在高差两倍等高距等高线上搜索特征点算法，并通过比较总结了改进的基 于等高线数据特征提取算法的优点。 最后本人对工作进行了总结，指出目前地形特征提取所存在的问题以及以 后需要解决的问题。 关键字：数字高程模型，地形特征提取，特征线断裂，伪相交 AbstractAbstract Abstract Abstract Digital Elevation Model(DEM)records topographic fluctuation changes and in which it contains various topographic construct information including valley lines and ridge lines．As valley lines and ridge lines are boundaries defining topographic fluctuation changes，they are important to topographic research；what’s more，valley lines and ridge lines are respectively water collection lines and water divide lines， ．so they are also of special meaning to engineering application．The research on how to extract valley lines and ridge lines from digital elevation model is one of hot researches in geoseiences． According to the type of data resource，the methods for extracting topographic patterns based on di西tal elevation model are mainly divided in two types：the method for extracting topographic patterns based on Grid data and the method for extracting topographic patterns based on Contour data．The paper discusses these two methods in precedence． In the study of the method for extracting topographic patterns based oll Grid data， the author introdBees the terrain profile analysis method and the failing water simulations method．In the terrain profile analysis method，as feat