地形建模原理与精度评估方法 [Principle of Terrain Modeling and Methods of Precision Evaluation] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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游雄 等 著

图书标签:

• 地形建模
• 数字地形模型
• DEM
• 精度评估
• GIS
• 遥感
• 地理信息系统
• 地貌学
• 三维建模
• 空间分析

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503036224

版次：1

商品编码：11629708

包装：平装

外文名称：Principle of Terrain Modeling and Methods of Precision Evaluation

开本：16开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：270

字数：3400

内容简介

　　《地形建模原理与精度评估方法》针对目前地理信息空间分析、虚拟地理环境构建等领域对地形模型的应用需求，系统地分析地形建模全过程中建模算法和误差传播规律，对地形模型建模算法及精度评估的相关原理和方法进行深入研究。全书共八章，主要内容包括：绪论，地形建模与精度评估基础，地形建模原始数据误差，线性表面建模误差，地形建模、地形化简、地形地物模型的融合算法与精度评估，以及基于地形特征的地形模型精度评估。
　　《地形建模原理与精度评估方法》可作为高等院校地理、测绘、环境、城市规划、地理信息系统等专业本科生和研究生教学使用，同时也可供相关专业的科技人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 模型
1.2 地形模型
1.3 三维地形建模

第2章 地形建模与精度评估基础
2.1 地形因子及计算方法
2.2 地形建模与插值方法
2.3 地形模型精度评估内容和方法
2.4 地形模型精度评估的可视化方法

第3章 地形建模原始数据和传递误差
3.1 原始数据源及误差分析
3.2 DEM表面建模
3.3 基于规则格网的线性建模传递误差模型
3.4 基于TIN的线性建模传递误差模型

第4章 地形建模算法与精度评估
4.1 改进的距离加权平均算法地形建模与精度评估
4.2 基于等高线膨胀算法的地形建模与精度评估
4.3 基于克里金插值算法的地形建模与精度评估
4.4 基于分形算法的地形建模与精度评估
4.5 基于径向基函数的地形建模与精度评估
4.6 基于Delaunay三角网的快速地形建模

第5章 多分辨率地形建模算法与精度评估
5.1 多分辨率地形建模
5.2 LOD地形建模的误差模型
5.3 基于四叉树的视点相关LOD地形建模与精度评估
5.4 基于点重要度的LOD地形建模与精度评估
5.5 基于小波分析的LOD地形建模与精度评估

第6章 体素地形模型的建模算法与精度评估
6.1 体素地形模型概述
6.2 基于体素模型的地形建模
6.3 基于体素模型的多分辨率地形建模
6.4 实验与分析

第7章 地形地物模型的融合算法与精度评估
7.1 地形模型与地物模型融合的内容
7.2 地形模型与地物模型融合算法
7.3 地形与地物融合模型的精度评估

第8章 基于地形特征的地形模型精度评估
8.1 基于散点图矩阵法的地形模型精度评估
8.2 基于等高线回放法的地形模型精度评估
8.3 基于水系和地形套合的地形模型精度评估
8.4 基于图表法的地形模型精度评估
参考文献

精彩书摘

　　《地形建模原理与精度评估方法》：
　　（2）通过上述公式，可以内插得到基于几何误差和中误差的其他分辨率比率对应的误差。例如，对于黄土地貌，设分辨率比率取为0.7，则相应的基于几何误差的分辨率误差为2.1470。
　　（3）在五种典型地貌区域中，中山地貌变化率最大，分析其原因在于中山起伏绝对变化虽然不如高山大，但在小范围内（所选实验区域内）其地面变化复杂度和坡度等特征变化较大，因此其误差相对就大。同时，地形模型简化分辨率误差与地形平均剖面曲率、坡度、地貌类型复杂度等之间也有关系。
　　（4）几何误差本身表示简化误差值（简化后LOD三角面与原始模型三角面真值之差）的平衡分布状况，是描述所有误差值分布的最佳单数指标。但是“几何平均值无法显示数值相对于平均值的分布情况”，对于误差范围完全不同的两个DEM，经过正负值取和后，有时可能其几何误差是一样的，也就无法反映不同的误差离散特征。为了消除负值，公式中定义的几何平均误差，是绝对值的平均误差，反映简化后模型与简化前层次模型的误差平均值。中误差表示误差偏离平均值的程度，中误差越小表示简化模型偏离原始模型平均值越小，反之，表示简化模型偏离原始模型平均值越大。研究中将两种形式误差都进行了实验和计算，实际中可根据用途和效率选择合适的形式评估LOD模型的精度。相比较而言，常用的是中误差。
　　（5）本节得到的各类公式是基于所选实验区域的，对于其他类型区域，或同一类区域的不同实验区域所得的公式可能不尽相同。要得到更一般的公式，需要大量的更具代表性的实验区域及地貌类型的正确分类，这也充分说明地形模型简化分辨率误差的复杂性。
　　（6）本节提出的LOD分辨率误差模型，是针对LOD简化中的各个三角网的误差，而不是LOD各个点的误差，这样可以很好地控制每一个单独三角形构网精度，对于实时修改和控制三维模型的简化精度具有重要意义。
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前言/序言

《高精度地表信息获取与空间重建技术》 内容简介 本书深入探讨了当代地球科学与地理信息科学领域中至关重要的一个分支：高精度地表信息获取与空间重建技术。本书的焦点在于先进的测量技术在构建、分析和应用三维地表模型方面的理论基础、关键技术细节以及实际操作流程。 全书分为六个主要部分，系统性地涵盖了从原始数据采集到最终模型验证的全过程。 第一部分：地表信息获取的理论基础与新进展 本部分首先回顾了传统测绘学与现代大地测量学的基本原理，重点阐述了全球导航卫星系统（GNSS/GPS）在高精度定位中的基础数学模型与误差分析。在此基础上，详细介绍了激光雷达（LiDAR）技术，包括机载、地面式和无人机载（UAV-LiDAR）系统的成像原理、数据采集模式以及直接地理定位的几何约束。同时，对摄影测量学，特别是基于无人机的高分辨率航空摄影测量进行了深入的理论剖析，强调了像片几何、传感器标定和空中三角测量的数学模型。 本部分特别关注了“融合测量”的理念，探讨了如何通过多源异构数据的标定和融合，克服单一传感器在特定场景下的局限性，实现对复杂地物的高效、高精度三维数据采集。 第二部分：三维点云数据的预处理与质量控制 获取的海量三维点云数据是后续建模的基础。本部分详细讲解了点云数据的清洗、去噪和分类技术。讨论了基于统计学方法（如RANSAC、统计滤波）的地面点提取算法，以及如何有效识别和剔除噪声点、孤立点和异常值。 质量控制方面，本书引入了面向三维测量的“数据置信区间”概念，阐述了如何通过内符合度和外符合度检验，量化原始点云的精度和完整性。内容涵盖了点云数据的空间配准技术，包括基于特征点匹配和迭代最近点（ICP）算法的精确配准，确保不同时段或不同传感器获取的点云数据能够无缝集成。 第三部分：地表特征的语义化与结构化建模 高精度地表信息不仅仅是空间坐标的集合，更需要包含丰富的语义信息。本部分聚焦于点云数据的深度语义理解与结构化建模。详细介绍了面向城市基础设施、自然地貌特征（如河流、陡坡）的自动化特征提取算法，包括基于深度学习的语义分割在地理空间数据中的应用。 结构化建模部分着重于如何将点云转化为易于分析和可视化的对象模型。讨论了从点云中自动提取等值线、剖面线、数字高程模型（DEM）和数字表面模型（DSM）的优化算法，重点分析了不同插值方法（如克里金法、自然邻域法）对模型表面形态的影响。此外，本书还探讨了基于TIN（不规则三角网）和体素模型的构建策略，以及如何优化网格的拓扑结构以满足特定的分析需求，例如水文模拟或坡度分析。 第四部分：复杂地表结构的三维重建与表达 本书专门辟出章节，处理极端复杂或动态变化的地表场景，如矿区、滑坡体、水下地形以及城市建筑群。 在城市环境建模方面，重点介绍了几何-语义混合建模方法，即如何结合建筑物的平面图、立面图和三维点云数据，构建符合BIM（建筑信息模型）标准的精确数字孪生体。对于自然地貌，讨论了如何使用多时相数据监测地表形变，并引入了时间序列分析方法来表征地表演化的动力学过程。 水下地形重建部分，详细讲解了多波束声纳数据的处理流程，包括声道效应校正、海底反射强度分析以及三维水深图的生成，强调了声速变化对高精度测量的影响。 第五部分：模型应用与空间分析 建立精确的模型是基础，如何有效应用模型进行空间分析是核心。本部分提供了一系列高精度模型在实际工程和科学研究中的应用案例。 内容包括： 1. 土方量精确计算： 基于高精度DSM和原始地面模型，计算复杂地形下的挖填方量，并讨论了计算精度受地形起伏度和基准面选择的影响。 2. 可视域分析与通视性评估： 利用三维模型进行精确的视线阻挡分析，在通信规划和景观评估中的应用。 3. 水文模型输入： 如何从高精度数字地面模型中提取水系网络、计算汇流路径和集水面积，并评估模型精度对模拟结果的敏感性。 4. 风险评估： 将三维模型与地质、气象数据结合，进行滑坡易发性分析和洪水淹没模拟，重点讨论了模型分辨率对风险分区的影响。 第六部分：高精度地表信息系统的集成与管理 最后一部分关注数据工程化和系统集成。本书探讨了如何构建一个高效、可扩展的高精度地理信息数据管理系统（Geodatabase），以存储和检索海量的三维空间数据。内容包括三维空间索引技术、数据压缩策略以及面向大规模三维场景的渲染优化。 此外，本书还讨论了三维模型的标准化和互操作性问题，介绍了诸如CityGML、LAS等主流数据交换格式的技术规范，并探讨了云计算和边缘计算在处理超大规模三维地形数据中的潜力与挑战。 本书适合从事测绘工程、地理信息科学、城市规划、环境科学、土木工程及地质灾害研究的专业人员、研究生及高级本科生作为参考教材或专业参考书。其内容深度和广度旨在为读者提供一个从理论到实践、全面掌握现代高精度地表信息获取与空间重建技术的知识框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常具有启发性，它在保持高度专业性的同时，避免了陷入晦涩难懂的学术辞藻泥潭。作者的表达方式既有学者的严谨，又不乏工程师的务实，能够将复杂的数学模型和抽象的地理空间概念，用一种相对直观且易于理解的方式呈现出来。我发现，尤其是在解释那些涉及多变量耦合和非线性过程的理论时，作者常常会采用类比和比喻的手法，这极大地降低了理解的门槛。更难能可贵的是，它并非一味地提供现成的结论，而是鼓励读者去思考“为什么”和“如何做”，很多地方都留出了思考的空白和进一步探索的路径，这对于培养读者的批判性思维和解决实际问题的能力至关重要。这种既权威又富有亲和力的叙述风格，让我在阅读过程中始终保持着高度的参与感和学习的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值是毋庸置疑的，它绝不仅仅是一本纯理论的探讨集，而是实实在在地为实践操作提供了坚实的理论后盾。在许多章节的末尾，作者都巧妙地嵌入了对特定技术参数设置、误差来源分析以及结果验证的讨论，这些内容对于工程师和现场工作者来说，简直是“雪中送炭”。它帮助我们将书本上的公式和图表，与真实的、充满噪声和不确定性的现场数据联系起来。我感觉作者在撰写这些部分时，一定投入了大量时间进行案例的打磨和经验的总结，因为这些实用性的建议具有极高的可操作性。这本书读完后，我感觉自己不仅仅是理解了“是什么”，更重要的是理解了“怎么办”和“为什么会错”，这正是衡量一本技术专著是否真正优秀的试金石。

评分☆☆☆☆☆

从内容覆盖的广度和深度来看，这本书展现出了一种令人印象深刻的平衡性。它显然是对该领域前沿进展有着深刻洞察的产物，不仅涵盖了基础的核心理论，对于那些常常被忽略或提及较少的边缘技术点也给予了应有的关注。我特别注意到，作者在讨论不同建模范式时，没有偏袒任何一方，而是客观地分析了各自的优缺点和适用的客观条件。这种中立且全面的论述，使得读者能够根据自身的项目需求做出最合适的选择，而不是盲目追随某一热点技术。这种平衡的视角，保证了读者可以构建一个全面、不带偏见的知识地图，而不是只停留在某个局部最优解上。对于希望全面掌握该技术领域生态图谱的研究人员和资深从业者而言，这种广博而深入的内容广度是极其宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版实在是让人眼前一亮。初次拿到手时，那种沉甸甸的质感和封面设计带来的专业气息就让人心生好感。内页的纸张选择也非常考究，印刷的清晰度和墨色的均匀度都达到了极高的水准，这对于阅读和查阅技术图表来说至关重要。我尤其欣赏的是它在视觉呈现上的用心，书中大量的插图、流程图和案例照片，不仅清晰度极高，而且恰到好处地穿插在文字叙述之间，极大地缓解了阅读长篇技术性文字的枯燥感。细节上，比如公式的排版、术语的标注，都显得极为规范和严谨，体现了编辑团队对专业知识的尊重。这本书的视觉体验完全达到了教科书级别以上的标准，拿在手里不仅是知识的载体，更像是一件精美的工艺品。对于那些重视阅读体验和书籍质感的读者来说，这本书的物理形态本身就是一种享受，让人愿意花时间沉浸其中，去探索那些深奥的理论。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书的章节安排，我立刻感受到作者在构建知识体系上的深思熟虑。它并非简单地罗列技术点，而是遵循了一种由浅入深、层层递进的逻辑结构。第一部分似乎着重于建立宏观的认知框架，为后续的深入探讨打下了坚实的基础，这种铺垫的处理方式非常到位，避免了初学者在面对复杂概念时的手足无措。随着阅读的深入，你会发现理论推导与实际应用之间的衔接处理得非常自然流畅，每一个新的模型或算法的引入，都伴随着对其适用场景和局限性的清晰界定。这种结构设计使得知识的吸收过程更加系统化和高效，读者可以清晰地追踪每一个技术点的发展脉络。这种严谨的编排方式，使得这本书非常适合作为系统学习该领域知识的教材，它引导读者建立起一个扎实、完整的知识网络，而不是零散的知识点堆砌。