基于正交曲线网格的河道地形插值方法及应用

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作者 郑军 张辛 +3 位作者 刘清兰 凡姚申 窦身堂 于守兵 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期62-67,共6页

传统的插值方法在采样河道地形横断面分布稀疏情况下,无法有效获得弯曲河道高精度插值结果,亟须研究有效的弯曲河道地形插值新方法,对河道演变及其规律进行定量分析。为此,提出了一种基于正交曲线网格的河道地形插值方法(OCGI),首先沿... 传统的插值方法在采样河道地形横断面分布稀疏情况下,无法有效获得弯曲河道高精度插值结果,亟须研究有效的弯曲河道地形插值新方法,对河道演变及其规律进行定量分析。为此,提出了一种基于正交曲线网格的河道地形插值方法(OCGI),首先沿横断面进行线性插值,然后沿纵向网格线进行插值,弥补了纵向采样点空间分布不足的缺陷,且考虑了河势变化,将插值范围控制在网格分布的区域。应用实例表明:该方法比反距离加权法(IDW)和普通克里金法(KG)能得出更合理的结果,可应用于黄河口尾闾等弯曲河道的地形插值。 展开更多

关键词 弯曲河道 地形插值 正交曲线网格 断面高程

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非连续河道地形插值方法的比选 被引量：12

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作者 华祖林 王海燕 +1 位作者 汪靓 王玉琳 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2016年第3期16-19,51,共5页

针对在许多河道水动力及水环境模拟计算过程中仅有一定间距下的断面地形数据的实际情形,以黄浦江为例,分别采用三角网格法、反距离权重法和克里金法3种方法对强弯段、干支流交汇处及复式分汊河道的水下地形进行插值,以对比分析3种方法... 针对在许多河道水动力及水环境模拟计算过程中仅有一定间距下的断面地形数据的实际情形,以黄浦江为例,分别采用三角网格法、反距离权重法和克里金法3种方法对强弯段、干支流交汇处及复式分汊河道的水下地形进行插值,以对比分析3种方法的适应性。结果表明,对于强弯段、干支流交汇处及复式分汊河道等地形起伏变化较大区域,三角网格法会造成插值结果不稳定,误差及波动大,未能反映部分地形起伏实际情况,反距离权重法可能出现"牛眼"现象,克里金法表现出较好的适应性;在减少测量断面时,克里金法的插值结果误差最小,强健性较好;将3种插值方法获得的黄浦江全河段插值地形用于整体潮位计算,克里金法计算精度最高。 展开更多

关键词 非连续河道 地形插值 三角网格法 反距离权重法 克里金法 黄浦江

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基于Kriging的地形高程插值 被引量：34

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作者 包世泰 廖衍旋 +1 位作者 胡月明 赵寒冰 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2007年第3期28-32,共5页

将地形高程作为区域化变量,根据普通Kriging法由散乱的高程点进行地形高程插值,并采用Matlab软件开发专门的程序,实现研究区高程插值计算与结果可视化分析。以广州市南沙区10 km2范围内的200个高程点数据为例,分别运用球面模型、指数模... 将地形高程作为区域化变量,根据普通Kriging法由散乱的高程点进行地形高程插值,并采用Matlab软件开发专门的程序,实现研究区高程插值计算与结果可视化分析。以广州市南沙区10 km2范围内的200个高程点数据为例,分别运用球面模型、指数模型和高斯理论变差函数模型进行10 m×10 m格网插值,借助Matlab可视化分析插值结果及其精度,表明采用指数模型效果最好。 展开更多

关键词 普通Kriging法 变差函数 地形插值 MATLAB

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基于机载小光斑LiDAR数据插值的亚热带森林丘陵地形的误差分析 被引量：8

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作者 曹林 朱兴洲 +2 位作者 代劲松 许子乾 佘光辉 《南京林业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期7-13,共7页

以激光雷达(LiDAR)地面点云数据为数据源,将北亚热带天然次生林下的丘陵地形作为研究对象,分析了6种常用局部插值方法生成DEM的全局误差及其与地形因子、地面插值点密度和地表植被状况的相互关系,并借助随机森林方法进行插值误差不确定... 以激光雷达(LiDAR)地面点云数据为数据源,将北亚热带天然次生林下的丘陵地形作为研究对象,分析了6种常用局部插值方法生成DEM的全局误差及其与地形因子、地面插值点密度和地表植被状况的相互关系,并借助随机森林方法进行插值误差不确定性制图。研究表明:各插值表面的预测值总体偏低,其最佳输出空间分辨率为2 m;其中以自然邻近法插值生成的数字地形精度最高且可视化效果最好,而张力样条法的精度最低;全局误差随坡度增大而逐渐提升,随地面插值点密度提高逐渐降低;幼龄和中龄天然次生林所在区域地形插值的误差较大而成熟林的误差最大,灌木区全局误差不高但误差变异较大。同时,以LiDAR提取的植被参数与地形插值误差表现了较好的相关性,而归一化植被指数(NDVI)与误差之间的相关不明显,这表明以LiDAR数据提取植被参数在NDVI易饱和地区也可以较好地反映地形插值精度。 展开更多

关键词 机载激光雷达 地形插值 数字高程模型 亚热带森林 森林参数提取

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基于正交试验选优的湖底地形分区插值方法 被引量：1

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作者 龚懿 陈再扬 +3 位作者 张维 汪靓 王玉琳 杨小玲 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期78-85,共8页

为降低湖底高程采样点变异较大对插值计算的影响,获得精度较高的湖底地形,将高程采样点变异程度对插值的影响引入普通的反距离加权插值法中,提出了考虑高程采样点变异程度的湖泊地形分区插值方法。通过正交试验优化方法,得到各分区反距... 为降低湖底高程采样点变异较大对插值计算的影响,获得精度较高的湖底地形,将高程采样点变异程度对插值的影响引入普通的反距离加权插值法中,提出了考虑高程采样点变异程度的湖泊地形分区插值方法。通过正交试验优化方法,得到各分区反距离最优幂值。以太湖为研究实例,对比了几种插值方法对太湖湖底地形的插值效果。结果表明分区域反距离加权插值法具有良好的适应性:在高程方面,经实测验证,其均方根误差最小;在库容方面,该方法与克里金法、反距离加权插值法、自然邻域法相比,平均相对误差分别减少0.97%、0.90%、1.37%,插值效果明显更优。因此,在湖泊地形起伏较大情况下,分区域反距离加权插值法能够获得较高精度的湖底形态,可用于不同类型的湖底地形插值计算。 展开更多

关键词 分区域地形插值 正交试验选优 IDW 太湖

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数字海洋虚拟水下数字地形实现的关键技术 被引量：3

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作者 马劲松 徐寿成 +1 位作者 贾培宏 顾国琴 《海洋测绘》 2007年第3期48-51,共4页

数字海洋是数字地球的重要组成部分,其中实现虚拟的三维水下数字地形模型尤其关键。但常规的地理信息系统软件(如ArcG IS等)尚不具备建立大区域数字海洋系统所需的一些关键功能。因此,根据数字海洋的特点,论述了数字海洋系统中实现水下... 数字海洋是数字地球的重要组成部分,其中实现虚拟的三维水下数字地形模型尤其关键。但常规的地理信息系统软件(如ArcG IS等)尚不具备建立大区域数字海洋系统所需的一些关键功能。因此,根据数字海洋的特点,论述了数字海洋系统中实现水下数字地形的若干关键技术,即二重变换数字化技术,等深线到栅格数字地形直接生成技术,以及基于球面的三维地形显示技术等,并以数字南海系统开发作为实例,对提出的技术方法作了具体的实现验证。 展开更多

关键词 数字海洋 地理信息系统 地形 二重变换 地形插值 三维显示

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基于不同地形LiDAR点云数据的最优压缩方法 被引量：1

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作者 王海君 许捍卫 金文韬 《地理空间信息》 2016年第10期19-21,4,共3页

针对不同地形求解LiDAR点云数据在各种插值算法下不同比例尺允许的标准差内的最佳压缩率,以便提高数据处理的速率,为方便LiDAR数据的处理提供一种简便快捷的压缩方法。介绍了基于ArcGIS软件本源的最佳压缩方法、基于Python的点的坡度差... 针对不同地形求解LiDAR点云数据在各种插值算法下不同比例尺允许的标准差内的最佳压缩率,以便提高数据处理的速率,为方便LiDAR数据的处理提供一种简便快捷的压缩方法。介绍了基于ArcGIS软件本源的最佳压缩方法、基于Python的点的坡度差的压缩方法和基于Python的坡度法向压缩方法。 展开更多

关键词 最佳压缩率 地形插值 标准差 坡度差 坡度法向量

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一种自适应混合加权动态推算地形生成算法

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作者 张森 康凤举 +2 位作者 张建春 韩翃 曾艳阳 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1601-1605,共5页

针对大地形生成中严重跳变失真问题,提出了一种自适应混合加权动态推算地形生成算法。该算法研究了地形高程数据点对新生子点的权重数学建模过程,在此基础上给出了混合加权生成新子点的动态校正方法,建立了视距、LOD层级与插值点个数等... 针对大地形生成中严重跳变失真问题,提出了一种自适应混合加权动态推算地形生成算法。该算法研究了地形高程数据点对新生子点的权重数学建模过程,在此基础上给出了混合加权生成新子点的动态校正方法,建立了视距、LOD层级与插值点个数等三者的关联度模型。测试结果表明,该算法提供了一种可靠的大地形生成技术,实现了基于关联度模型的多层LOD自适应分级细化粗粒度模型的渐变过程,实时性与逼真度良好。 展开更多

关键词 地形插值 自适应 混合加权 动态推算 可视化仿真

原文传递

基于海图数据的水下岸坡插值精度分析对比研究 被引量：6

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作者 徐洋 战超 +3 位作者 王庆 于君宝 栗云召 董程 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期632-639,共8页

数字高程模型是研究水下岸坡冲淤变化的一种重要手段。不同的插值方法和像元大小都会对数字高程模型的精度产生影响,从而导致冲淤分析结果的变化。本研究使用了六种常用的插值方法(ANUDEM、反距离函数法、克里金法、自然邻域法、样条函... 数字高程模型是研究水下岸坡冲淤变化的一种重要手段。不同的插值方法和像元大小都会对数字高程模型的精度产生影响,从而导致冲淤分析结果的变化。本研究使用了六种常用的插值方法(ANUDEM、反距离函数法、克里金法、自然邻域法、样条函数法、不规则三角网转栅格法)对莱州湾和烟台港不同年份和尺度的水深数据进行了插值,计算了均方根预测误差、源数据残差均方根误差、残差均值、残差最大值和残差最小值等精度计算指标。结果表明ANUDEM和自然邻域法的均方根预测误差和源数据残差均方根误差均小于1 m。ANUDEM和自然邻域法对不同尺度的水下岸坡数据插值有着较好的适用性。 展开更多

关键词 数字高程模型 水下岸坡 地形插值 精度评定 海图

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低空突防仿真用数字地形模型的建立 被引量：7

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作者 刘凌宇 彭靖 《中国体视学与图像分析》 2010年第3期245-250,共6页

突防区域的数字地形是实现地形跟随/地形规避/威胁规避(TF/TA2)低空突防的主要信息来源。为了模拟飞行器低空突防过程中遭遇到的地形及威胁场景,建立了以规则网格高程矩阵表征的数字地形模型。通过将威胁等效为地形的方式实现了威胁信... 突防区域的数字地形是实现地形跟随/地形规避/威胁规避(TF/TA2)低空突防的主要信息来源。为了模拟飞行器低空突防过程中遭遇到的地形及威胁场景,建立了以规则网格高程矩阵表征的数字地形模型。通过将威胁等效为地形的方式实现了威胁信息和地形信息的融合,使低空突防时信息读取的时间和航迹优化算法的复杂性大大降低;为满足突防飞行器机动能力的限制和飞行安全性的要求,利用坡度限制方法和地形曲率限制方法对地形进行了平滑处理;采用双线性插值方法完成地形数据插值,既满足了精度要求,又保证了实时性。 展开更多

关键词 数字地形模型 低空突防 威胁等效 平滑处理 地形数据插值

原文传递

对流尺度集合预报中模式地形扰动对其预报技巧的影响研究 被引量：7

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作者 陈良吕 吴钲 高松 《暴雨灾害》 2019年第6期649-657,共9页

基于在重庆市气象局业务运行的对流可分辨尺度(3 km)集合预报系统,在已有初值扰动、模式物理过程扰动和侧边界扰动的基础上,对不同集合成员采用不同地形插值方案和地形平滑方案实现对模式静态地形高度的扰动,体现数值模式中地形转换过... 基于在重庆市气象局业务运行的对流可分辨尺度(3 km)集合预报系统,在已有初值扰动、模式物理过程扰动和侧边界扰动的基础上,对不同集合成员采用不同地形插值方案和地形平滑方案实现对模式静态地形高度的扰动,体现数值模式中地形转换过程的不确定性,开展集合预报批量平行试验。结果表明:(1)实现对模式静态地形高度的扰动后,各集合成员地形高度的离散度与实际地形的起伏程度对应关系较好,两者空间分布特征非常相似,地形较平坦的平原地区离散度较小,而地形较复杂的高原地区或山区离散度较大;(2)加入模式地形扰动方案后,集合扰动能量总体上有所增大,且低层比中、高层更明显,能量增幅在较短预报时效(12 h)内最显著,随着预报时效延长呈逐渐减小趋势,且能量增幅大值中心主要出现在地形较复杂、集合成员地形高度离散度较大地区;(3)模式地形扰动方案一定程度上能提高降水概率预报技巧及改进集合平均降水预报,在对高空要素和2 m温度、10 m风场等近地面要素的集合平均均方根误差和集合离散度无负面影响的前提下,能一定程度上优化集合分布。 展开更多

关键词 集合预报 地形扰动 地形插值 地形平滑 预报技巧

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