地形建模原理與精度評估方法 [Principle of Terrain Modeling and Methods of Precision Evaluation] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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遊雄 等 著

圖書標籤:

• 地形建模
• 數字地形模型
• DEM
• 精度評估
• GIS
• 遙感
• 地理信息係統
• 地貌學
• 三維建模
• 空間分析

齣版社： 測繪齣版社

ISBN：9787503036224

版次：1

商品編碼：11629708

包裝：平裝

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

開本：16開

齣版時間：2014-12-01

用紙：膠版紙

頁數：270

字數：3400

內容簡介

　　《地形建模原理與精度評估方法》針對目前地理信息空間分析、虛擬地理環境構建等領域對地形模型的應用需求，係統地分析地形建模全過程中建模算法和誤差傳播規律，對地形模型建模算法及精度評估的相關原理和方法進行深入研究。全書共八章，主要內容包括：緒論，地形建模與精度評估基礎，地形建模原始數據誤差，綫性錶麵建模誤差，地形建模、地形化簡、地形地物模型的融閤算法與精度評估，以及基於地形特徵的地形模型精度評估。
　　《地形建模原理與精度評估方法》可作為高等院校地理、測繪、環境、城市規劃、地理信息係統等專業本科生和研究生教學使用，同時也可供相關專業的科技人員參考。

目錄

第1章 緒論
1.1 模型
1.2 地形模型
1.3 三維地形建模

第2章 地形建模與精度評估基礎
2.1 地形因子及計算方法
2.2 地形建模與插值方法
2.3 地形模型精度評估內容和方法
2.4 地形模型精度評估的可視化方法

第3章 地形建模原始數據和傳遞誤差
3.1 原始數據源及誤差分析
3.2 DEM錶麵建模
3.3 基於規則格網的綫性建模傳遞誤差模型
3.4 基於TIN的綫性建模傳遞誤差模型

第4章 地形建模算法與精度評估
4.1 改進的距離加權平均算法地形建模與精度評估
4.2 基於等高綫膨脹算法的地形建模與精度評估
4.3 基於剋裏金插值算法的地形建模與精度評估
4.4 基於分形算法的地形建模與精度評估
4.5 基於徑嚮基函數的地形建模與精度評估
4.6 基於Delaunay三角網的快速地形建模

第5章 多分辨率地形建模算法與精度評估
5.1 多分辨率地形建模
5.2 LOD地形建模的誤差模型
5.3 基於四叉樹的視點相關LOD地形建模與精度評估
5.4 基於點重要度的LOD地形建模與精度評估
5.5 基於小波分析的LOD地形建模與精度評估

第6章 體素地形模型的建模算法與精度評估
6.1 體素地形模型概述
6.2 基於體素模型的地形建模
6.3 基於體素模型的多分辨率地形建模
6.4 實驗與分析

第7章 地形地物模型的融閤算法與精度評估
7.1 地形模型與地物模型融閤的內容
7.2 地形模型與地物模型融閤算法
7.3 地形與地物融閤模型的精度評估

第8章 基於地形特徵的地形模型精度評估
8.1 基於散點圖矩陣法的地形模型精度評估
8.2 基於等高綫迴放法的地形模型精度評估
8.3 基於水係和地形套閤的地形模型精度評估
8.4 基於圖錶法的地形模型精度評估
參考文獻

精彩書摘

　　《地形建模原理與精度評估方法》：
　　（2）通過上述公式，可以內插得到基於幾何誤差和中誤差的其他分辨率比率對應的誤差。例如，對於黃土地貌，設分辨率比率取為0.7，則相應的基於幾何誤差的分辨率誤差為2.1470。
　　（3）在五種典型地貌區域中，中山地貌變化率最大，分析其原因在於中山起伏絕對變化雖然不如高山大，但在小範圍內（所選實驗區域內）其地麵變化復雜度和坡度等特徵變化較大，因此其誤差相對就大。同時，地形模型簡化分辨率誤差與地形平均剖麵麯率、坡度、地貌類型復雜度等之間也有關係。
　　（4）幾何誤差本身錶示簡化誤差值（簡化後LOD三角麵與原始模型三角麵真值之差）的平衡分布狀況，是描述所有誤差值分布的最佳單數指標。但是“幾何平均值無法顯示數值相對於平均值的分布情況”，對於誤差範圍完全不同的兩個DEM，經過正負值取和後，有時可能其幾何誤差是一樣的，也就無法反映不同的誤差離散特徵。為瞭消除負值，公式中定義的幾何平均誤差，是絕對值的平均誤差，反映簡化後模型與簡化前層次模型的誤差平均值。中誤差錶示誤差偏離平均值的程度，中誤差越小錶示簡化模型偏離原始模型平均值越小，反之，錶示簡化模型偏離原始模型平均值越大。研究中將兩種形式誤差都進行瞭實驗和計算，實際中可根據用途和效率選擇閤適的形式評估LOD模型的精度。相比較而言，常用的是中誤差。
　　（5）本節得到的各類公式是基於所選實驗區域的，對於其他類型區域，或同一類區域的不同實驗區域所得的公式可能不盡相同。要得到更一般的公式，需要大量的更具代錶性的實驗區域及地貌類型的正確分類，這也充分說明地形模型簡化分辨率誤差的復雜性。
　　（6）本節提齣的LOD分辨率誤差模型，是針對LOD簡化中的各個三角網的誤差，而不是LOD各個點的誤差，這樣可以很好地控製每一個單獨三角形構網精度，對於實時修改和控製三維模型的簡化精度具有重要意義。
　　……

前言/序言

《高精度地錶信息獲取與空間重建技術》 內容簡介 本書深入探討瞭當代地球科學與地理信息科學領域中至關重要的一個分支：高精度地錶信息獲取與空間重建技術。本書的焦點在於先進的測量技術在構建、分析和應用三維地錶模型方麵的理論基礎、關鍵技術細節以及實際操作流程。 全書分為六個主要部分，係統性地涵蓋瞭從原始數據采集到最終模型驗證的全過程。 第一部分：地錶信息獲取的理論基礎與新進展 本部分首先迴顧瞭傳統測繪學與現代大地測量學的基本原理，重點闡述瞭全球導航衛星係統（GNSS/GPS）在高精度定位中的基礎數學模型與誤差分析。在此基礎上，詳細介紹瞭激光雷達（LiDAR）技術，包括機載、地麵式和無人機載（UAV-LiDAR）係統的成像原理、數據采集模式以及直接地理定位的幾何約束。同時，對攝影測量學，特彆是基於無人機的高分辨率航空攝影測量進行瞭深入的理論剖析，強調瞭像片幾何、傳感器標定和空中三角測量的數學模型。 本部分特彆關注瞭“融閤測量”的理念，探討瞭如何通過多源異構數據的標定和融閤，剋服單一傳感器在特定場景下的局限性，實現對復雜地物的高效、高精度三維數據采集。 第二部分：三維點雲數據的預處理與質量控製 獲取的海量三維點雲數據是後續建模的基礎。本部分詳細講解瞭點雲數據的清洗、去噪和分類技術。討論瞭基於統計學方法（如RANSAC、統計濾波）的地麵點提取算法，以及如何有效識彆和剔除噪聲點、孤立點和異常值。 質量控製方麵，本書引入瞭麵嚮三維測量的“數據置信區間”概念，闡述瞭如何通過內符閤度和外符閤度檢驗，量化原始點雲的精度和完整性。內容涵蓋瞭點雲數據的空間配準技術，包括基於特徵點匹配和迭代最近點（ICP）算法的精確配準，確保不同時段或不同傳感器獲取的點雲數據能夠無縫集成。 第三部分：地錶特徵的語義化與結構化建模 高精度地錶信息不僅僅是空間坐標的集閤，更需要包含豐富的語義信息。本部分聚焦於點雲數據的深度語義理解與結構化建模。詳細介紹瞭麵嚮城市基礎設施、自然地貌特徵（如河流、陡坡）的自動化特徵提取算法，包括基於深度學習的語義分割在地理空間數據中的應用。 結構化建模部分著重於如何將點雲轉化為易於分析和可視化的對象模型。討論瞭從點雲中自動提取等值綫、剖麵綫、數字高程模型（DEM）和數字錶麵模型（DSM）的優化算法，重點分析瞭不同插值方法（如剋裏金法、自然鄰域法）對模型錶麵形態的影響。此外，本書還探討瞭基於TIN（不規則三角網）和體素模型的構建策略，以及如何優化網格的拓撲結構以滿足特定的分析需求，例如水文模擬或坡度分析。 第四部分：復雜地錶結構的三維重建與錶達 本書專門闢齣章節，處理極端復雜或動態變化的地錶場景，如礦區、滑坡體、水下地形以及城市建築群。 在城市環境建模方麵，重點介紹瞭幾何-語義混閤建模方法，即如何結閤建築物的平麵圖、立麵圖和三維點雲數據，構建符閤BIM（建築信息模型）標準的精確數字孿生體。對於自然地貌，討論瞭如何使用多時相數據監測地錶形變，並引入瞭時間序列分析方法來錶徵地錶演化的動力學過程。 水下地形重建部分，詳細講解瞭多波束聲納數據的處理流程，包括聲道效應校正、海底反射強度分析以及三維水深圖的生成，強調瞭聲速變化對高精度測量的影響。 第五部分：模型應用與空間分析 建立精確的模型是基礎，如何有效應用模型進行空間分析是核心。本部分提供瞭一係列高精度模型在實際工程和科學研究中的應用案例。 內容包括： 1. 土方量精確計算： 基於高精度DSM和原始地麵模型，計算復雜地形下的挖填方量，並討論瞭計算精度受地形起伏度和基準麵選擇的影響。 2. 可視域分析與通視性評估： 利用三維模型進行精確的視綫阻擋分析，在通信規劃和景觀評估中的應用。 3. 水文模型輸入： 如何從高精度數字地麵模型中提取水係網絡、計算匯流路徑和集水麵積，並評估模型精度對模擬結果的敏感性。 4. 風險評估： 將三維模型與地質、氣象數據結閤，進行滑坡易發性分析和洪水淹沒模擬，重點討論瞭模型分辨率對風險分區的影響。 第六部分：高精度地錶信息係統的集成與管理 最後一部分關注數據工程化和係統集成。本書探討瞭如何構建一個高效、可擴展的高精度地理信息數據管理係統（Geodatabase），以存儲和檢索海量的三維空間數據。內容包括三維空間索引技術、數據壓縮策略以及麵嚮大規模三維場景的渲染優化。 此外，本書還討論瞭三維模型的標準化和互操作性問題，介紹瞭諸如CityGML、LAS等主流數據交換格式的技術規範，並探討瞭雲計算和邊緣計算在處理超大規模三維地形數據中的潛力與挑戰。 本書適閤從事測繪工程、地理信息科學、城市規劃、環境科學、土木工程及地質災害研究的專業人員、研究生及高級本科生作為參考教材或專業參考書。其內容深度和廣度旨在為讀者提供一個從理論到實踐、全麵掌握現代高精度地錶信息獲取與空間重建技術的知識框架。

評分☆☆☆☆☆

從內容覆蓋的廣度和深度來看，這本書展現齣瞭一種令人印象深刻的平衡性。它顯然是對該領域前沿進展有著深刻洞察的産物，不僅涵蓋瞭基礎的核心理論，對於那些常常被忽略或提及較少的邊緣技術點也給予瞭應有的關注。我特彆注意到，作者在討論不同建模範式時，沒有偏袒任何一方，而是客觀地分析瞭各自的優缺點和適用的客觀條件。這種中立且全麵的論述，使得讀者能夠根據自身的項目需求做齣最閤適的選擇，而不是盲目追隨某一熱點技術。這種平衡的視角，保證瞭讀者可以構建一個全麵、不帶偏見的知識地圖，而不是隻停留在某個局部最優解上。對於希望全麵掌握該技術領域生態圖譜的研究人員和資深從業者而言，這種廣博而深入的內容廣度是極其寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用價值是毋庸置疑的，它絕不僅僅是一本純理論的探討集，而是實實在在地為實踐操作提供瞭堅實的理論後盾。在許多章節的末尾，作者都巧妙地嵌入瞭對特定技術參數設置、誤差來源分析以及結果驗證的討論，這些內容對於工程師和現場工作者來說，簡直是“雪中送炭”。它幫助我們將書本上的公式和圖錶，與真實的、充滿噪聲和不確定性的現場數據聯係起來。我感覺作者在撰寫這些部分時，一定投入瞭大量時間進行案例的打磨和經驗的總結，因為這些實用性的建議具有極高的可操作性。這本書讀完後，我感覺自己不僅僅是理解瞭“是什麼”，更重要的是理解瞭“怎麼辦”和“為什麼會錯”，這正是衡量一本技術專著是否真正優秀的試金石。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常具有啓發性，它在保持高度專業性的同時，避免瞭陷入晦澀難懂的學術辭藻泥潭。作者的錶達方式既有學者的嚴謹，又不乏工程師的務實，能夠將復雜的數學模型和抽象的地理空間概念，用一種相對直觀且易於理解的方式呈現齣來。我發現，尤其是在解釋那些涉及多變量耦閤和非綫性過程的理論時，作者常常會采用類比和比喻的手法，這極大地降低瞭理解的門檻。更難能可貴的是，它並非一味地提供現成的結論，而是鼓勵讀者去思考“為什麼”和“如何做”，很多地方都留齣瞭思考的空白和進一步探索的路徑，這對於培養讀者的批判性思維和解決實際問題的能力至關重要。這種既權威又富有親和力的敘述風格，讓我在閱讀過程中始終保持著高度的參與感和學習的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版實在是讓人眼前一亮。初次拿到手時，那種沉甸甸的質感和封麵設計帶來的專業氣息就讓人心生好感。內頁的紙張選擇也非常考究，印刷的清晰度和墨色的均勻度都達到瞭極高的水準，這對於閱讀和查閱技術圖錶來說至關重要。我尤其欣賞的是它在視覺呈現上的用心，書中大量的插圖、流程圖和案例照片，不僅清晰度極高，而且恰到好處地穿插在文字敘述之間，極大地緩解瞭閱讀長篇技術性文字的枯燥感。細節上，比如公式的排版、術語的標注，都顯得極為規範和嚴謹，體現瞭編輯團隊對專業知識的尊重。這本書的視覺體驗完全達到瞭教科書級彆以上的標準，拿在手裏不僅是知識的載體，更像是一件精美的工藝品。對於那些重視閱讀體驗和書籍質感的讀者來說，這本書的物理形態本身就是一種享受，讓人願意花時間沉浸其中，去探索那些深奧的理論。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本書的章節安排，我立刻感受到作者在構建知識體係上的深思熟慮。它並非簡單地羅列技術點，而是遵循瞭一種由淺入深、層層遞進的邏輯結構。第一部分似乎著重於建立宏觀的認知框架，為後續的深入探討打下瞭堅實的基礎，這種鋪墊的處理方式非常到位，避免瞭初學者在麵對復雜概念時的手足無措。隨著閱讀的深入，你會發現理論推導與實際應用之間的銜接處理得非常自然流暢，每一個新的模型或算法的引入，都伴隨著對其適用場景和局限性的清晰界定。這種結構設計使得知識的吸收過程更加係統化和高效，讀者可以清晰地追蹤每一個技術點的發展脈絡。這種嚴謹的編排方式，使得這本書非常適閤作為係統學習該領域知識的教材，它引導讀者建立起一個紮實、完整的知識網絡，而不是零散的知識點堆砌。