摘 要

如今，随着社会的经济快速发展，第三产业比重的不断提高，旅游已成为国民消费的重要选择，珍珠泉作为国家4A级风景区，传统的地形图也已经不能满足景区管理工作和游人需求。DEM作为数字表达地形的手段，具有更直观，高质量的优势，能够更为准确的反映风景区的地形，更切合游人的需求和景区的管理。

本文基于珍珠泉等高线数据和边界数据，利用ARCGIS软件，完成对珍珠泉的DEM建立并评价其质量，然后完成它的可视化工作。对DEM建立过程中，对数据进行处理，进行拓补检查，然后再由等高线数据进行转点工作以适应不同插值方法对数据的要求。对反距离加权，邻域插值，TIN转栅格和地形转栅格进行了探讨，通过等高线套合分析和选点计算误差与标准差，以此来筛选出较好的，具有更高质量的，符合USGS标准的数字高程模型。然后以边界数据为样本，完成对建模图的裁剪，最后进行可视化工作，包括提取它的山谷线和山脊线，建立晕渲图，和三维可视化工作。

关键字：插值方法 DEM建立 质量评价 可视化

DEM establishment and visualization of pearl spring scenic spot

Abstract

Nowadays, with the rapid economic development of society and the continuous increase of the proportion of the tertiary industry, tourism has become an important choice for national consumption. Pearl spring is a national 4A scenic spot, and the traditional topographic map can no longer meet the needs of scenic management and tourists. DEM, as a means of digital expression of terrain, has more intuitive and high-quality advantages, and can more accurately reflect the terrain of scenic areas, and more meet the needs of tourists and the management of scenic areas.

Based on the contour data and boundary data of pearl spring, this paper USES ARCGIS software to build DEM of pearl spring and evaluate its quality, and then completes its visualization work. In the process of DEM establishment, data processing and extension inspection are carried out, and then the turning point of contour data is carried out to meet the requirements of different interpolation methods. The inverse distance weighting, neighborhood interpolation, TIN raster and topographic raster are discussed, and the error and standard deviation of contour line nesting analysis and point selection calculation are used to screen out the better digital elevation model with higher quality that meets the USGS standard. Then, the boundary data is taken as the sample to complete the clipping of the modeling graph, and finally the visualization work is carried out, including the extraction of its valley line and ridge line, the establishment of hill shading map, and the 3d visualization work.

Keywords: interpolation method; DEM establishment; quality evaluation ;visualization

目录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究进展 2

1.3研究内容与流程 3

1.4论文组织结构 4

第二章 DEM构建 5

2.1数据处理 5

2.2技术路线 5

2.3 DEM构建 7

2.3.1TIN转栅格 7

2.3.2反距离加权 8

2.3.3地形转栅格 9

2.3.4自然邻域法 11

第三章 DEM精度评价 12

3.1检查点法 12

3.2等高线回放 15

第四章 DEM可视化 17

4.1明暗等高线法 17

4.2谷脊特征线提取 18

4.3光照晕渲法 19

4.4 DEM 3D可视化 25

第五章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

第一章 绪论

1.1研究背景

与传统地形图相比较DEM具有高分辨率的特点，因此，具有更多的表达因素。另外，比之其他格式影像图数据，在DEM图上提取坡度，坡向等因子，更为方便。DEM强大的空间表达能力能够为区域规划，区域建设提供强大的助力。三维化的地形图一方面能够直观的展示地形地貌，另一方面，其数据也具有相当的准确度，因此，在现阶段是具有很大的研究意义。DEM图本质上就是一种数字化高程图，以数字的形式代替传统的纸墨形式。其具有很多形式，诸如不同比例尺，不同的截面图等等。另外，随着互联网时代的到来，未来的几个世纪里，会更强调资源的共享，资源的更新与保护。数字化的DEM便具有如此良好的优点。另外，随着使用的磨损，传统地形图必然面临着精度下降等问题，而数字化模式的DEM便可以避免这些问题。基于地理学自相关性，进行DEM内插，研究者们给出了不同的方法，如反距离权，邻域插值等，基于不同的数据形式，数据内容，选择合理的内插方法，对精度的影响相当之高。对研究方法的选取，没有绝对的规范，只有相对的更优解。由于目前对DEM的质量评价还缺少最为直观的因子反映，因此，等高线回放分析，和选点查对，依然是最常用的方法。前者主要以目视法，查验等高线的变形等，或者以量测的形式，更较为客观的反映，建模反推得出的等高线与原始数据的差异。而后者一般选取若干点，根据建模反推出的点高程与真值进行验算，计算其误差，与方差，或者标准差，若符合USGS标准，便具有符合要求的精度。本文，基于珍珠泉的数据，通过分析不同的建模方法，进行质量评价，选择出合适，准确的，用于珍珠泉的规划，展示的DEM建模成果图。

1.2国内外研究进展

目前国内最常用的建模方法是基于数字地形图数据，进行三角网的构建，然后将三角网模型转换为格网模型。而在国际上，来自澳大利亚的Hutchinson教授面向DEM提出了算法，并且开发出了软件（ANUDEM）,在对DEM建立上具有广泛而又有优质的效果。在对江西省的水文关系地貌DEM建立中，研究者先将高程点，等高线，地貌基本信息等转换为COVERAGE文件，另外，为了方便接边，将原有的投影方式即高斯克吕格投影转换成了albers投影。最终，成功的建立了能够准确反映中国江西省的水文地貌关系，是一种相当可靠的方法。基于ESRI公司开发的arcgis系列软件，具有非常强大的数据处理功能，包括对数据格式的转换，对数据图本身的编辑，是业界比较常用的软件。在常规的数据工作中，经过数据处理，矢量文件，比如点线面shp文件等便有了高程和平面坐标，便可以通过算法内插生成TIN,这时候的TIN便已经具有了非常可观的地形信息载体。然则，由于TIN文件所占内存较大的原因，因此常常将其转换为信息表达丰富的格网模型。DWG是CAD常用的格式文件，直接基于DWG文件也是可以生成数字高程模型的。其主要步骤是，将带有高程属性的dxf点图文件加载到arcgis中，然后在arcgis中利用插值分析等工具，完成DEM的建设。刘学军作为研究DEM的领军者，其在DEM建立上有很多建输，他早在2004年便提出了误差与坡度坡向关系，并且指出，尤其在平坦地区的影响最大。他还通过实验的手段解释了目前关于坡度，坡向的矛盾关系，具有很大的指导意义。随着，技术的进步，各种算法应运而生，现在基于DEM提取坡度，坡向已经变得相当的便捷，但是说到底，DEM只是对地面形态的数字化模拟，不能准确完全代表准确的地形地貌。因此，提取的坡度坡向必然也是不尽准确的，其受到多方面的影响。诸如，最直接的便是采样数据的准确度，另外插值方法的选取和参数的比对，都是一个复杂的过程。目前常用的4次插值，3次插值，和双线条函数插值，史文中做过比对，他提出这样的观点，即4次和3次的插值方法，在得到的成果上，其准确度是要高于双

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：