毕业论文课题相关文献综述
文献综述
1、研究背景
随着地理信息系统、数字地球等空间信息技术的发展，数字高程模型实现了地形从二维表达向三维表达的转变，成为了空间信息系统的重要组成部分，是各种地形分析应用的最为重要的基础数据。目前，世界各国纷纷将数字高程模型作为空间数据基础的设施的重要组成部分。并进行规模生产。随着各行各业对DEM数据的需求日益增加，高精度高分辨DEM产品逐步产业化，除提供常规的DEM产品之外，也提供对产品进行加工的增值服务。DEM的商业化、产业化的社会角色日益明显。
2、研究现状
数字高程模型（DigitalElevationModel，DEM）的概念于1956-1958年首次由美国麻省理工学院ChairesLMiller教授提出。DEM自20世纪50年代后期开始被采用，并在测绘、土木工程、地质、矿山工程、景观建筑、道路设计、防洪、农业、规划、军事工程等诸多领域得到了广泛应用。借助数字地形的表达，现实世界的三维特征能够得到充分的真实再现。
等高线离散化法：等高线离散化法是将等高线数据视为离散的数据点，利用这些离散数据内插得到各格网点的高程值[1]。估计未知格网点的高程要在一定范围内搜索落在其中的已知点数据，再计算它的加权平均值。如果搜索到的点都具有相同的高程，那待插值点的高程也是此高程值。结果导致在每条等高线周围的狭长区域内具有与等高线相同的高程，易产生梯田效应。对此，出现了两种修正方法：一种方法是沿预定轴方向搜寻与等高线的交点，然后利用这些交点坐标内插出格网点高程；另一种方法是沿内插点昀陡坡度内插。
数学形态学的方法：同时膨胀两根相邻的等高线直至它们相交，交线就是新生成的等高线，重复之直到占满整个曲面。Taud和Alvarez.R曾运用此方法[2]。Dierckx，Suetens，Vandermeulen的论文中提到的一种方法，是利用平滑样条直接用等高线数据构建曲面。这其中有很多昀小曲率方法比如薄盘样条函数[3]。
等高线构建不规则三角网（TIN）法：昀初是由Fraklin根据扑克和道格拉斯的思想实现在制图学上。建立TIN充分考虑了等高线自身的特征，能够顾及地形特征，可以灵活的适应任意复杂的图形数据，速度也很快，因此等高线构建TIN法应用十分广泛。
等高线生成DEM的高精度方法：对原始等高线位置利用形态变换进行保护，使得原始等高线信息得以保护；将矢量等高线数据栅格化，并记录相应矢量数据的特征值。根据等高线的栅格数据进行地形特征判别，按等高线号及其相应的高程值之间的关系，将地形分为斜坡、山脊、山谷、山顶、盆底、小山丘群和鞍部等七类。对不同的地貌类型选择不同的结构元素（按高程差及欧氏距离）对等高线的栅格图像进行多刻度距离变换，从而得到对应的DEM。
自20世纪70年代起，DEM的研究方向就从内插技术的发展转移到对DEM的精度评估和控制方面[4]。目前，高程内插的精度估计方法有以下几种：任意点法、剖面法、等高线法等；数学分析方法有传递函数法和协方差函数法[5]。此外，Ackermann针对某一特定情况给出了精度评价经验模型，Makarovic，kubik和Botman，Frederiksen等也给出一些理论分析模型。对这些成果，Balce和李志林通过研究都证实了它们并不能产生可靠的精度预测，后者在此基础上，提出了更可靠的内插精度预测模型，指出由于DEM误差分布近似服从正态分布，因而均值和方差仍然是DEM精度描述的重要参数[6]。胡鹏则强调采用中误差来评价内插误差前提并不充分，他将DEM内插误差归为逼近值误差[7]，采用逼近误差概念，针对具有明确理论背景和精度分析的两种GridDEM生成方法等高线DEM上进行TIN内插生成法和通过解析测量得到格网点数据后采用双线性内插的方法，给出了它们的DEM精度评价模型。事实上，DEM内插精度的评估既可以通过实验的方式来建立，也可以通过理论分析的方式进行推导[8]。
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