球面离散格网下的数字高程建模 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

白建军，侯妙乐，孙文彬 著

图书标签:

• 数字高程模型
• 球面几何
• 离散格网
• 空间数据建模
• 地理信息系统
• 地球科学
• 计算机图形学
• 数值计算
• GIS
• DEM

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503027215

商品编码：29692300570

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：球面离散格网下的数字高程建模

定价：29.00元

作者：白建军,侯妙乐,孙文彬

出版社：测绘出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787503027215

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

---

　　《球面离散格网下的数字高程建模》由白建军、侯妙乐、孙文彬编著，本书针对顾及地形的椭球面离散格网多级划分及其变形分析、多分辨率连续地表模型建立、全球DEM的层次存储结构和快速索引机制、基于球面三角格网的影像数据和DEM数据的融合与压缩策略、多分辨率地形可视化等问题进行了较为系统的研究，将全球离散格网与数字高程建模相结合，试图为DEM数据的全球一致性表达建立一种数学与信息模型。

内容提要

---

《球面离散格网下的数字高程建模》适合于测绘、地理信息、计算机、资源环境及相关学科的本科生、研究生、高校教师及科研院所人员使用。

目录

---

章 绪论
1．1 引 言
1．2 全球地形表达研究现状及分析
1．3 全球离散格网研究现状及分析
1．4 本书研究内容及结构安排
第2章 基于WGS 84椭球面的QTM层次剖分
2．1 DEM与剖分的关系
2．2 基于正多面体的球面剖分方法及其特点分析
2．3 基于WGS 84椭球面的层次剖分方法
2．4 WGS 84椭球面QTM剖分的特点
2．5 本章小结
第3章 椭球面三角格网点高程数据获取及表面建模
3．1 椭球面格网点DEM的高程内插
3．2 基于椭球面三角网DEM的表面建模
3．3 本章小结
第4章 基于菱形块的格网数据层次组织
4．1 椭球面三角格网DEM的数据库结构
4．2 基于菱形块的椭球面格网DEM数据索引
4．3 菱形块及QTM三角格网的邻域搜索
4．4 本章小结
第5章 球面三角格网DEM数据和影像数据的融合与压缩
5．1 平面影像数据到QTM像元的转换
5．2 球面三角格网影像数据压缩
5．3 基于三角格网的多分辨率地形数据压缩
5．4 本章小结
第6章 球面三角格网DEM的多分辨率可视化
6．1 地形模型简化及相关研究现状
6．2 基于椭球面QTM的LOD模型
6．3 椭球面三角格网DEM的快速显示策略
6．4 本章小结
第7章 基于球面三角网的全球陆地水淹分析模型
7．1 水淹模型基本概念
7．2 基于三角格网陆地水淹模型基本思路
7．3 陆地的提取与分层细化
7．4 全球三角格网陆地水淹模型算法
7．5 全球三角格网陆地水淹模型算法的优化与改进
7．6 实验分析
7．7 本章小结
第8章 基于球面三角格网的地形可视化
8．1 实验系统设计
8．2 实验结果与分析
8．3 本章小结
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

球面几何与数字高程模型：深度探索与创新应用 本书并非关于“球面离散格网下的数字高程建模”，而是聚焦于现代地理空间科学领域中，球面几何的数学理论及其在构建和应用数字高程模型（DEM）过程中的核心作用。我们将深入剖析三维空间中物体表面形态的数学表示，特别关注在地球等非平面几何体表面进行精确建模所面临的挑战，以及如何通过先进的数学方法克服这些困难。 第一部分：球面几何基础与模型构建 本部分将系统性地介绍球面几何学的基本概念和关键理论，为理解和构建球面上高程模型奠定坚实的数学基础。 1.1 球面上的坐标系与度量： 我们将从最基础的球面坐标系（如经纬度系统）入手，详细阐述其定义、转换方法以及在地理空间数据中的应用。 重点探讨球面上的距离度量，如大圆距离、测地距离的计算方法，并分析不同度量方式在不同应用场景下的适用性。 介绍球面上的矢量和张量表示，以及如何在球面上进行向量运算和微分几何分析，这对于理解和处理地形表面的变化至关重要。 深入讨论球面上的曲率、法向量、切平面等基本几何概念，以及它们如何描述地形的局部形态。 1.2 地球椭球体模型与大地基准： 地球并非完美的球体，本书将详细介绍地球椭球体模型，包括各种常用椭球体的参数（如长半轴、扁率）及其在大地测量学中的意义。 深入讲解大地基准的概念，包括水平基准和高程基准，以及它们如何连接离散测量点与连续的地球表面。 阐述高程的定义，区分绝对高程（如大地高、正常高）和相对高程，并介绍与水准测量、重力测量相关的理论。 分析不同大地基准系统之间的转换方法，以及它们对高程模型精度和一致性的影响。 1.3 球面上的表面表示方法： 本书将超越传统的二维平面表示，重点研究如何在球面上对三维地形表面进行精确数学建模。 探讨基于三角网（TIN）的球面表示方法，分析其在曲面拟合和数据压缩方面的优势与劣势。 详细介绍基于格网（Grid）的球面表示方法，特别是与现代 DEM 构建息息相关的各种格网类型，如等经纬度格网、等面积格网等。 深入研究球面上的插值技术，包括双线性插值、样条插值、克里金插值等，以及它们在从离散点数据构建连续球面地形模型中的作用。 探讨基于隐函数、参数曲面等高级数学方法在球面上精确表示复杂地形特征的可能性。 1.4 球面上的拓扑关系与特征提取： 在球面几何框架下，我们将分析地形要素之间的拓扑关系，如流域、山脊线、河流网络等，并研究如何从 DEM 中有效地提取这些特征。 探讨基于地形坡度、坡向、曲率等参数在球面上的计算与分析方法，以及这些参数在识别地形形态和进行地貌分析中的重要作用。 研究在球面几何约束下的流向分析和流域汇流模拟，理解水流如何在球面上运动，以及这与地形形态的内在联系。 第二部分：数字高程模型（DEM）的理论与实现 本部分将深入探讨数字高程模型（DEM）的核心理论，以及在球面几何框架下构建、处理和应用 DEM 的关键技术。 2.1 DEM 的类型与数据源： 详细介绍数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）和数字地形模型（DTM）的区别与联系，以及它们各自的应用场景。 系统梳理 DEM 的主要数据源，包括： 遥感数据： 航天影像（如光学、雷达）、航空影像，以及立体影像匹配原理。 卫星测量数据： GPS/GNSS 测量、地形激光雷达（LiDAR）数据（机载、车载、星载）、合成孔径雷达干涉测量（InSAR）数据。 传统测量数据： 传统的地面测量数据（如全站仪、水准仪）。 地图数据： 等高线地图的数字化与 DEM 生成。 分析不同数据源的特点、精度、分辨率及其在 DEM 构建中的优劣势。 2.2 球面 DEM 的构建流程与算法： 本书将详细阐述在球面几何约束下，从原始数据（如点云、等高线）生成 DEM 的完整流程。 数据预处理： 坐标转换、数据清洗、异常值检测与剔除、空值处理等。 DEM 插值算法： 重点分析适用于球面的格网化和插值算法，如基于球面三角剖分的插值（Spheroidal TIN）、基于径向基函数的球面插值等。 DEM 精度评估： 介绍 DEM 精度评估的常用指标（如 RMSE、MAE），以及在球面环境下进行精度评估的特殊考虑。 DEM 格式与存储： 讨论常用的 DEM 数据格式（如 GeoTIFF、ASC、HGT），以及它们在球面数据存储和传输中的特点。 2.3 球面 DEM 的几何处理与分析： 地形可视化： 介绍在球面上进行地形渲染的技术，包括阴影叠加、颜色映射、纹理贴图等，以及如何实现逼真的三维地形展示。 地形特征提取： 深入研究如何从球面 DEM 中提取地形特征，如山体、沟谷、斜坡、洼地等，并利用球面几何属性进行分析。 坡度、坡向、曲率计算： 重点探讨在球面上准确计算坡度、坡向、曲率等地形参数的方法，以及这些参数在地貌学、水文学、地质学等领域的应用。 流域分析与水文模拟： 基于球面 DEM，进行水文模型构建，如流向分析、汇流累积、水系提取等，并分析地形对水文过程的影响。 2.4 球面 DEM 的误差分析与修正： 深入分析 DEM 生成过程中可能产生的各类误差，包括原始数据误差、插值误差、量化误差等。 探讨球面几何在误差传播中的影响，以及如何进行误差传播分析。 介绍 DEM 误差的校正方法，如基于地面控制点的几何校正、基于多源数据的融合校正等。 第三部分：球面 DEM 的应用与发展 本部分将展示球面 DEM 在各个领域的广泛应用，并展望其未来的发展趋势。 3.1 地理信息系统（GIS）中的球面 DEM 应用： 介绍球面 DEM 在 GIS 中的核心作用，包括地图投影、空间分析、路径规划、可视化工程等。 探讨如何在 GIS 软件中处理和分析球面 DEM 数据，并展示实际应用案例。 3.2 城市规划与工程建设： 城市规划： 利用 DEM 进行城市扩张模拟、日照分析、风环境分析、地表径流模拟等。 工程建设： 在道路、桥梁、水利工程等项目的选址、设计、施工过程中，DEM 提供关键的地形依据，用于土方计算、边坡稳定性分析等。 灾害风险评估： 基于 DEM 进行滑坡、泥石流、洪涝等自然灾害的风险评估和预警。 3.3 资源与环境监测： 地质与矿产勘探： 利用 DEM 分析地质构造、识别潜在的矿产资源。 水土保持与生态环境监测： 评估水土流失风险，监测植被覆盖变化，分析生态敏感区。 气候变化与环境演变研究： 研究地形对区域气候的影响，分析地貌在气候变化下的演变趋势。 3.4 科学研究与教育： 地貌学研究： 深入分析各种地貌形态的成因和演化过程。 地理学教学： 作为直观的地形展示工具，辅助地理知识的传授。 行星科学： 将球面 DEM 的构建和分析方法推广到其他天体（如月球、火星）的地形研究。 3.5 未来发展趋势： 高分辨率 DEM 的获取与处理： 随着遥感技术的发展，对更高分辨率 DEM 的需求日益增长，将探讨新的数据获取和处理技术。 多源 DEM 融合与协同应用： 如何有效地融合来自不同传感器、不同精度 DEM，以获得更全面、更精确的地形信息。 DEM 的时序分析与动态建模： 关注地形随时间的变化，如地表沉降、侵蚀、堆积等，构建动态 DEM 模型。 人工智能（AI）在 DEM 处理中的应用： 探讨机器学习、深度学习等 AI 技术在 DEM 自动化提取、精度提升、误差修正等方面的潜力。 DEM 的数据标准化与共享： 推动 DEM 数据集的标准化和开放共享，促进其更广泛的应用。 本书将以严谨的科学态度，丰富的实例，以及对理论与实践的深度结合，为读者提供一个全面、深入了解球面几何在数字高程建模中的重要作用的平台，并激发读者在相关领域的创新研究与应用探索。

评分☆☆☆☆☆

一看到“球面离散格网下的数字高程建模”这个书名，我就被深深地吸引了。作为一名对地理信息技术充满热情的研究生，我一直对如何更精确、更有效地表示地球表面的三维形态感到着迷。传统的DEM构建方法，虽然已经相当成熟，但在处理全球范围内的海量数据时，以及在一些对精度要求极高的应用场景下，总会暴露出一些局限性。 我尤其好奇书中是如何处理“球面离散格网”这个概念的。地球表面是弯曲的，而传统的格网通常是平面的。如何在球面上构建一种离散的、规则的格网，并且这种格网能够充分利用球面几何的特性，从而在数据存储和计算效率上有所提升，这在我看来是一个非常具有挑战性但又意义重大的问题。我希望书中能够详细介绍其数学原理，以及如何将连续的球面信息离散化为这种格网。 关于“数字高程建模”的部分，我希望能够看到书中介绍如何利用这种特殊的球面离散格网来构建DEM。这是否意味着需要开发全新的插值算法？或者对现有算法进行优化？例如，传统的插值算法在笛卡尔坐标系下表现良好，但在球面坐标系下，距离和方向的计算都会有所不同。我希望书中能够提供清晰的算法流程，并且能够展示其在实际应用中的效果。 这本书给我的整体感觉是，它可能是一本非常具有创新性和前瞻性的著作。书名本身就暗示了一种新的建模范式。我猜想书中会包含一些前沿的研究成果，以及对未来DEM技术发展方向的展望。对于希望站在技术前沿的研究者来说，这本书无疑是不可错过的。 总而言之，我非常期待能够深入阅读这本书，从中学习到关于球面离散格网下数字高程建模的最新知识和技术，并且希望它能为我的研究提供强有力的理论支持和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字“球面离散格网下的数字高程建模”，一听就充满了科学和技术的力量，让我对它产生了浓厚的兴趣。我一直认为，要想精确地描绘地球表面的高低起伏，就需要一种能够充分考虑地球曲率的建模方式。传统上，我们习惯于使用平面坐标系的DEM，但在处理大范围数据时，精度难免会受到影响。 我特别期待书中关于“球面离散格网”的论述。这个概念本身就让我觉得非常新颖和实用。如何在球面空间中构建一种离散的、有规则的格网，使得数据分布更加均匀，并且能够更有效地进行空间分析，这正是我一直以来关注的问题。我希望书中能够详细讲解构建球面离散格网的数学模型和算法，比如如何实现格网点的均匀分布，以及格网单元之间的拓扑关系。 在“数字高程建模”方面，我希望书中能展示如何利用这种球面离散格网来生成高精度的DEM。这可能涉及到对现有DEM插值算法的改进，或者提出全新的算法。我特别想知道，在球面坐标系下，距离、面积、坡度等空间分析的计算方式是否有所不同，以及如何在高精度DEM的基础上进行更复杂的空间分析。 这本书给我的感觉是，它是一本技术含量很高、内容非常扎实的专业书籍。从书名就可以看出，它不是一本泛泛而谈的入门读物，而更可能是一本深入探讨某一特定技术领域的研究性著作。我预计书中会包含大量的公式、图表以及可能的案例分析，以支持其理论的阐述。 总之，这本书的出现，为我提供了一个全新的视角来理解和解决数字高程建模中的问题。我非常期待能够通过阅读这本书，掌握球面离散格网这项先进技术，并将其应用于我的学习和研究中，从而在地理信息科学领域取得更大的进步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的命名“球面离散格网下的数字高程建模”，直接点出了其核心的研究方向，这对于正在从事相关领域研究的我来说，具有极大的吸引力。我一直认为，传统平面坐标系下的DEM构建方式在处理大范围、高精度地形数据时存在一定的局限性，而球面坐标系下的建模方法，尤其是基于离散格网的，似乎是解决这些问题的有效途径。 我非常期待书中能够详尽阐述“球面离散格网”的构建方法。这包括但不限于其数学基础，例如如何利用球形几何理论构建一种能够均匀分布且拓扑结构良好的格网，以及可能涉及到的球面坐标转换和投影技术。我希望书中能提供清晰的算法描述和实现细节，让我能够理解如何从零开始构建这样一个格网。 此外，关于“数字高程建模”的部分，我尤其关注书中如何将DEM的生成与球面离散格网相结合。是否会介绍一套全新的、专门针对球面格网特点的DEM插值算法？或者，是否会将现有的插值算法进行改进，使其能够更好地适应球面格网的非欧几里得特性？我希望书中能深入探讨不同建模方法在精度、效率以及处理特殊地形（如陡坡、断崖）方面的表现。 从这本书的书名和我的初步理解来看，它很可能是一本偏向理论研究和算法探索的著作，适合对地理信息科学有一定基础的读者。书中或许会包含大量的数学推导和算法伪代码，以支持其研究成果的论述。这正是我所需要的，能够帮助我深入理解DEM建模背后的科学原理。 总的来说，这本书的出现，为我解决实际工作中遇到的关于高精度DEM建模的问题提供了新的思路和方法。我非常期待能够通过阅读它，掌握球面离散格网这一先进技术，并将其应用到我的研究和实践中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，简洁而富有科技感。书名“球面离散格网下的数字高程建模”本身就充满了吸引力，让人立刻联想到那些精密的地理信息系统和三维地理模型的构建过程。我一直对如何将复杂的地球表面地形数据以一种高效且精确的方式进行表示和处理感到好奇，而这本书似乎就直击了这一核心问题。虽然我还没有深入阅读，但从书名和整体感觉来看，它很可能是一本在理论和实践层面都具有相当深度的著作。 我特别期待这本书在“球面离散格网”这一概念上的阐述。在传统的数字高程模型（DEM）构建中，我们常常习惯于基于笛卡尔坐标系的规则格网。然而，地球是球形的，这种平面化的处理方式在处理全球尺度的数据时，难免会引入一定的误差，尤其是在高纬度地区。球面离散格网是否能够更自然地适应地球的曲率，从而在精度和效率上有所突破？书中是否会介绍构建和操作球面离散格网的数学原理、算法，以及它们如何影响DEM的生成和应用？这些是我非常想在书中找到答案的问题。 此外，“数字高程建模”本身就是一个广阔的领域，涵盖了数据的采集、预处理、插值、精度评估等多个环节。这本书的书名并没有明确指出具体采用的建模方法，这反而给我留下了更多的想象空间。它可能涵盖了从经典的TIN（不规则三角网）到基于格网的方法，再到可能更前沿的机器学习或深度学习在DEM生成中的应用。我希望这本书能够提供一个相对全面的视角，介绍不同建模方法的优缺点，以及它们在球面离散格网下的适应性。 这本书给我的感觉是，它可能是一本面向专业人士的参考书，也可能是一本为相关领域的学生提供的学习材料。书名中“建模”一词暗示了其理论性，而“数字高程”则指向了其应用性。我猜想书中可能会包含大量的数学公式、算法流程图，甚至是一些实际案例的研究。对于那些希望深入理解DEM原理，或者正在从事相关研究和开发工作的人来说，这本书无疑是一笔宝贵的财富。 我一直在寻找能够帮助我理解和掌握现代地理信息科学前沿技术的书籍，而“球面离散格网下的数字高程建模”这个书名，恰好触动了我对于地理空间数据处理的浓厚兴趣。我希望能在这本书中找到清晰的解释，关于如何有效地构建和利用高精度的数字高程模型，特别是当涉及到球面坐标系的处理时，这种模型能带来哪些独特的优势和挑战。我期待着这本书能够带给我新的启发，并且在我未来的学术或职业生涯中发挥重要作用。

评分☆☆☆☆☆

一本关于“球面离散格网下的数字高程建模”的书籍，光听名字就觉得非常学术和专业，这让我对作者的专业背景和在这一领域的深厚造诣充满了好奇。我之前接触过一些关于DEM的书籍，但大多集中在笛卡尔坐标系下的方法，对于如何在地表曲率的影响下进行更精确的建模，一直觉得是个值得深入探讨的问题。这本书的出现，恰好填补了我在这方面的知识空白。 我对书中关于“球面离散格网”的理论基础非常感兴趣。毕竟，地球是个球体，如果我们能用一种更符合其几何特性的格网来描述它，那在数据精度和计算效率上肯定会有所提升。不知道书中是否会详细介绍构建这种球面格网的数学原理，比如如何将球体映射到离散的点，以及这些点之间的拓扑关系是如何定义的。这对于理解整个建模过程至关重要。 同时，“数字高程建模”的部分也让我充满了期待。DEM的构建涉及到很多插值算法和数据处理技术，例如克里金插值、反距离权重法等等。我希望能在这本书里看到，当使用球面离散格网作为基础时，这些经典的建模方法是如何被改进或重构的，是否会出现一些全新的、更适合球面几何特征的建模技术。 这本书的封面设计，简洁而又不失大气，给人一种严谨、专业的阅读体验。它暗示着书中内容将是扎实的理论基础与前沿技术相结合的典范。我预计这本书会包含大量的图示和数学公式，以清晰地展示各种算法的原理和应用。对于任何在地理信息系统、测绘工程、地球科学等领域工作或学习的人来说，这都会是一本不可多得的宝贵参考书。 总而言之，这本书的名称和初步印象都给我留下了非常积极的期待。我希望能通过阅读它，不仅能掌握球面离散格网下DEM建模的理论和技术，更能对整个数字高程建模的科学体系有一个更深刻、更全面的理解。