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《基于dem分析的山體對象構建》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:P283.7國際圖書分類號:910.1西南交通大學研究生學位論文密級:公開基于DEM分析的山體對象構建年級2Q!!級姓名黃瑩瑩.申請學位級別王堂亟±一專業(yè)絲圖劍圖堂皇絲堡值:墾工猩指導老師一一筮掛熬攫二零一四年五月ClassifiedIndex:P283.7U.D.C:910.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisCONSTRUCTl0NOFTHEMOUNTAINOB皿CTBASED0NDE?14ANALYSISGrade:Candidate
2、:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Supervisor:2011HuangMengmengMasterCartographyandGeographicInformationEngineeringProfZb.XuUMay,2014西南交通大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權西南交通大學可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以
3、采用影印、縮印或掃描等復印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1.保密口,在年解密后適用本授權書;2.不保密0使用本授權書。(請在以上方框內(nèi)打‘‘√”)學位論文作者張壹戴嘲日期:。M≮.S.塒?~銹鐫日期:跏(爭3-.“.西南交通大學碩士學位論文主要工作(貢獻)聲明本人在學位論文中所做的主要工作或貢獻如下:1.為了實現(xiàn)山體對象的構建,并劃分出有層次的山體。本文在提取山谷線的基礎上,提出一種基于匯流累積量的山谷線分級算法。這種分級算法與目前存在的河網(wǎng)分級算法的不同之處在于它能夠比較好的劃分溝谷網(wǎng)絡之間的主次結(jié)
4、構,能夠很明顯的反饋河網(wǎng)主干。2.山脊線也是山體的骨架線之一,為了能夠構建山體對象。本文在提取山脊線的基礎上,提出一種基于脊線二叉樹深度的山脊線分級算法。這種分級算法是以二叉樹的深度來作為分級指標,也能夠比較明顯的反應出山脊線的主干。3.在研究山脊線和山谷線的分級算法基礎上,利用空間聚類(K—Means聚類算法)在脊線網(wǎng)絡和谷線網(wǎng)絡中選取每一層次合理的骨架線,并介紹本文采用的合理K值求解方法。4.按照前面提出的分級算法和搭接原理,利用C{!;}.net和ArcEngine開發(fā)包在VisualStudio2010
5、平臺中開發(fā)了本文的實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠完成:溝谷網(wǎng)絡讀取匯流量數(shù)據(jù)、山谷線與山脊線的分級、骨架線的搭接等工作。本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是在導師指導下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。?一虢崔強弋日期:婦也、』.遼衫西南交通大學碩士研究生學位論文第1頁摘要地形的表達是一個非常重要的研究領域,目前常用的地形模型主要
6、有:規(guī)則格網(wǎng)模型(Grid)、不規(guī)則三角網(wǎng)模型(TIN)、等高線模型(Contour)等。以上幾種模型都是基于場的觀點建模,模型中并不具有地形對象,只有單個的像元、等高線、三角面片。從對地形的理解角度上,地形中存在地形對象。但是對于如何在地形中構建出對象,以及對地形對象構建的評價方法,還處于相對比較薄弱的階段。山地地形是重要的地形之一,并且具有層次性,本研究嘗試基于DEM分析構建山體對象。構建山體對象的基礎是確定山體邊界線和山地地形的特征線。山體邊界線采用反地形流域盆提取。山地地形特征線主要有:山脊線和山谷線。
7、提取地形特征線的方法基于不同的地形數(shù)據(jù)格式又分為多種。本文以格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)為基礎,采用地表徑流模型提取山谷線,采用子流域邊界提取山脊線。在山谷線和山脊線提取基礎上,本文分別提出針對山谷線和山脊線的分級方法。山谷線的分級以匯流累積量為依據(jù),通過地表徑流模型提取的山谷線具有方向,將之與匯流累積量數(shù)據(jù)疊置,獲取匯流量數(shù)據(jù)。山脊線的分級是以脊線二叉樹的深度為依據(jù)。通過子流域邊界獲取的山脊線沒有方向,也不能以匯流量為指標進行分級。但是,它本身是樹狀結(jié)構,具有層次性。本文將脊線網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換成為二叉樹,以求取二叉樹深度的方式,獲
8、取脊線網(wǎng)絡的主干,并對它進行分級。分級后的骨架網(wǎng)絡線之間具有較好的層次結(jié)構關系,但是并不能直接選取作為每一層的骨架網(wǎng)絡。因此,本文采用K-Means算法,以骨架線段的等級和長度作為指標進行空間聚類,選取聚類后最優(yōu)秀的一組數(shù)據(jù)作為每一層山體對象的骨架網(wǎng)絡。本研究以SRTM90DEM的山地地形為數(shù)據(jù)源,在ArcGISDesktop軟件上完成對山體邊界線、山谷線、山脊線的提取。并在ArcGI