DEM地形信息容量与地形分析适宜性研究——以黄土丘陵沟壑区1∶5万DEM的实验为例

摘要

目前，中国国家基础地理数据库的建设已经完成了全国多级比例尺DEM的建立，并已在中国国民经济各领域发挥着越来越巨大的作用.该研究为国家自然科学基金项目“数字高程模型不确定性及其对应用影响研究”的分支课题，主要探讨DEM空间信息容量研究的基本概念、理论依据与分析方法.拟利用空间数据的信息容量指标，反映DEM数据应用结果的精度与应用适宜性.该文在对前人已有研究成果进行系统总结的基础上，首先明确了DEM地形信息容量的基本概念，并运用数学分析、数理统计、比较分析、误差地图等方法，以海拔高程与等高线为研究对象，以1∶1万比例尺DEM为参考真值，探讨了黄土丘陵沟壑区1∶5万DEM的地形信息容量特征.

目录

文摘

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独创性声明

缩略词表

第一章导论

1.1 GIS与DEM

1.1.1 GIS简介

1.1.2 DTM、DEM与TIN

1.1.3 GIS、DEM与国家基础地理信息建设

1.2空间数据不确定性

1.2.1空间数据应用中存在的主要问题

1.2.2当前研究中存在的主要问题

1.3研究概述

1.3.1项目来源

1.3.2目标与意义

1.3.3研究内容与拟解决的核心问题

1.3.4研究技术路线与研究工作过程

1.4论文结构

第二章研究现状与相关研究成果综述

2.1影响DEM数据质量与应用精度的若干因素

2.1.1 DEM信息源与生产方式

2.1.2地图与DEM的比例尺

2.1.3 DEM栅格分辨率

2.1.4地域尺度

2.1.5地形复杂度

2.2空间数据的质量研究现状与成果

2.2.1空间数据质量的研究现状

2.2.2空间数据质量研究的理论概述

2.3空间数据的信息容量研究

2.3.1信息论及其应用

2.3.2信息论在空间数据质量研究中的应用

2.3.3信息论的基本知识

2.3.4空间数据信息容量的测度

2.4地学信息的计量统计研究

2.5地形要素定量分析理论与方法

2.6本章小结

第三章实验基础与方法

3.1实验样区

3.1.1实验样区的选择

3.1.2实验样区概况

3.2实验数据

3.2.1实验数据的获取

3.2.2实验数据的基本情况

3.3实验分析工具(软件)简介

第四章1:50000DEM地形信息容量

4.1 1:50000比例尺DEM精度评价

4.2高程信息容量分析

4.2.1 DEM高程数据的分布特征

4.2.2 DEM高程数据的绝对差异分析

4.3所提取等高线的精度

4.3.1等高线条数、长度

4.3.2等高线密度

4.3.3等高线弯曲度

4.4本章小结

第五章1:5万DEM地形分析精度与适宜性

5.1地面坡度分析

5.1.1 Arc/INFO下DEM提取坡度的基本算法

5.1.2坡度统计值的对比

5.1.3精度修正方法

5.2坡向分析

5.2.1 Arc/INFO下DEM提取坡向的基本算法

5.2.2坡向统计值的比较

5.3坡面曲率信息分析

5.3.1剖面曲率分析

5.3.2平面曲率分析

5.3.3提取算法说明

5.4沟壑信息分析

5.4.1 DEM水文分析基本原理与方法

5.4.2 DEM提取沟谷网络阈值转换关系研究

5.4.3沟壑信息

5.5本章小结

第六章结论与讨论

6.1研究结果总结

6.2今后研究展望与建议

参考文献

附录

A.1 1:10000比例尺5米分辨率DEM高程采样数值

A.2 1:50000比例尺25米分辨率DEM高程采样数值

致谢