數字高程模型（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李誌林，硃慶，謝瀟 著

圖書標籤:

• 數字高程模型
• DEM
• GIS
• 遙感
• 地理信息係統
• 地形分析
• 空間數據
• 第三版
• 地圖學
• 地球科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030543226

版次：01

商品編碼：12301774

包裝：平裝

叢書名： 地球觀測與導航技術叢書

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

頁數：336

字數：500000

正文語種：中文

內容簡介

　　針對數字地球建設與智慧地球發展對高精度、高分辨率、精細化數字高程模型數據的廣泛需求，結閤傾斜攝影測量、激光掃描測量、乾涉雷達測量和三維地理信息係統等當代地球空間信息技術，《數字高程模型（第三版）》係統介紹數字高程模型數據獲取、建模與管理的理論方法與關鍵技術，包括采樣、精度評估與質量控製、錶麵建模與內插、數據組織與管理，以及可視化分析應用等，並結閤省級通用DEM的生産需求詳細介紹瞭典型的DEM生産工藝流程與主要技術內容。

目錄

目錄
《地球觀測與導航技術叢書》編寫說明
前言
第1章 概述 1
1.1 地形的基本概念 1
1.2 地形的圖形圖像錶達 4
1.3 地形的模型錶達 10
1.4 地形的數字化錶達：數字高程模型 12
1.5 數字高程模型的實踐 16
參考文獻 20
第2章 數字高程模型之采樣理論 22
2.1 數字高程模型采樣的基本概念 22
2.2 數字高程模型的最佳采樣理論 24
2.3 數字高程模型數據獲取中的采樣策略 26
2.4 顧及精度的數字高程模型最佳采樣間距 30
2.5 數字高程模型最佳采樣策略推薦 34
參考文獻 35
第3章 數字高程模型之數據獲取方法 36
3.1 數字高程模型的數據來源 36
3.2 攝影測量數據采集方法 40
3.3 閤成孔徑雷達測量數據采集方法 47
3.4 機載激光掃描數據采集方法 57
3.5 從地形圖采集數據的方法 63
3.6 從地麵直接采集數據的方法 66
3.7 數字高程模型之數據采集的項目計劃 68
參考文獻 71
第4章 數字高程模型之錶麵建模 73
4.1 錶麵建模的基本概念 73
4.2 建立數字地形錶麵模型的各種方法 74
4.3 數字地形錶麵模型的連續性 78
4.4 三角網的生成途徑 81
4.5 格網的生成途徑 85
參考文獻 89
第5章 不規則三角網的生成 91
5.1 不規則三角網的生成原則 91
5.2 狄洛尼三角網生成途徑與方法 94
5.3 狄洛尼三角網的靜態生長法 95
5.4 狄洛尼三角網的動態生長法 97
5.5 帶約束條件的狄洛尼三角網 102
5.6 基於柵格的三角網生成算法 108
5.7 地形特徵約束的TIN 動態更新 110
5.8 復雜地形錶麵的TIN 模型 112
參考文獻 113
第6章 數字高程模型內插 115
6.1 內插的基本概念 115
6.2 常用內插函數及其求解 117
6.3 顧及觀察誤差的內插麵擬閤 120
6.4 顧及地域範圍的內插麵擬閤策略 124
6.5 顧及地形特徵的內插 128
6.6 關於內插方法的探討 131
參考文獻 131
第7章 數字高程模型采樣數據的質量控製 133
7.1 數字高程模型生産的質量控製：概念與策略 133
7.2 攝影測量法采集數據的質量控製 134
7.3 地圖數字化的質量控製 135
7.4 原始數據之隨機誤差的濾波 138
7.5 基於趨勢麵的粗差檢測與剔除 142
7.6 基於坡度信息的格網數據粗差檢測與剔除 144
7.7 檢測不規則分布數據中粗差的算法（算法1） 148
7.8 檢測粗差簇群的算法（算法2） 152
參考文獻 153
第8章 數字高程模型精度的數學模型 155
8.1 數字高程模型精度之數學模型：問題與對策 155
8.2 數字高程模型精度實驗設計因素 159
8.3 數字高程模型之精度與格網間距的關係：經驗模型 162
8.4 基於格網采樣的數字高程模型之精度：理論模型 166
8.5 數字高程模型之精度與等高距的關係 175
參考文獻 178
第9章 數字高程模型的多尺度錶達 180
9.1 多尺度的概念與理論 180
9.2 多尺度數字高程模型的錶達方法：層次結構 184
9.3 基於自然法則的數字高程模型客觀綜閤 188
9.4 麵嚮地形分析的DEM尺度自適應綜閤 191
9.5 麵嚮可視化的變尺度錶達方法 196
9.6 多尺度數字高程模型實踐 200
參考文獻 203
第10章 數字高程模型的數據組織與管理 205
10.1 數據組織與數據庫管理概述 205
10.2 數字高程模型的數據結構 206
10.3 數字高程模型之數據庫結構 209
10.4 數字高程模型數據庫管理 216
10.5 數字高程模型數據壓縮 223
10.6 數字高程模型數據的數據交換標準 226
參考文獻 228
第11章 從數字高程模型內插等高綫 230
11.1 從規則格網DEM用矢量法內插等高綫 230
11.2 從規則格網DEM用柵格法內插等高綫 233
11.3 從三角網DEM用矢量法跟蹤等高綫 239
11.4 從規則格網DEM産生立體等高綫匹配圖 239
參考文獻 242
第12章 基於數字高程模型的地形分析 243
12.1 基本地形因子計算 243
12.2 地形特徵提取 251
12.3 水文分析 258
12.4 可視性地形分析 266
參考文獻 271
第13章 可視化 272
13.1 可視化的概念與方法 272
13.2 高度真實感圖形的生成 275
13.3 真實感地麵景觀生成 285
13.4 地形的計算機動畫生成 289
參考文獻 295
第14章 數字高程模型的應用 297
14.1 在工程中的應用 297
14.2 在軍事中的應用 302
14.3 在遙感與製圖中的應用 305
14.4 在地理分析中的應用 308
14.5 與GIS集成應用 311
14.6 航海及其他應用 318
參考文獻 320
作者簡介

好的，這是一份關於一本名為《數字高程模型（第三版）》的圖書的詳細簡介，內容側重於該領域的前沿技術、應用深度和專業視野，但完全避開瞭對原書特定章節或內容的描述： --- 《數字高程模型（第三版）》圖書簡介：構建與洞察地錶三維世界的深度藍圖 前言：認知重塑與數據驅動的時代要求 數字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）早已超越瞭單純的地理信息數據載體，它已成為現代地球科學、工程規劃、災害管理乃至人工智能領域不可或缺的基石。麵對全球環境的快速變化和人類活動對地錶精細化認知日益增長的需求，傳統的DEM構建與應用範式正經曆著深刻的變革。 本書，作為該領域前沿知識的係統性集成，旨在為專業人士、高級研究人員以及緻力於空間數據科學轉型的工程師提供一套全麵、深入且極具實踐指導意義的理論框架與技術工具集。它聚焦於如何從海量、異構的空間數據源中高效、準確地提取、建模、驗證和應用地錶的三維信息，從而實現對復雜地貌過程的精準模擬與預測。 第一部分：基石與範式革新——從數據源到結構化模型 本書的開篇部分，聚焦於構建高質量DEM所依賴的核心基礎要素及其最新發展趨勢。我們探討瞭獲取高精度高程數據的多元化路徑，並深入分析瞭每種技術的數據特性、適用場景及局限性。 1. 數據獲取的立體化與融閤策略： 衛星與航空攝影測量學的新進展： 詳盡解析瞭從傳統立體像對到基於同源多視角（MSP）的密集匹配算法的演進，重點闡述瞭如何剋服陰影、植被遮擋和城市峽榖效應帶來的挑戰。我們審視瞭基於深度學習的特徵提取和匹配技術如何大幅提升稀疏匹配的魯棒性和密度。 激光雷達（LiDAR）技術的深度剖析： 區彆於傳統的點雲分類方法，本部分著重探討瞭高密度、多迴波LiDAR數據如何被有效地用於區分地錶、地物和植被冠層。特彆關注瞭機載（Airborne）、地麵式（Terrestrial）和無人機載（UAV-borne）LiDAR數據的融閤策略，以實現尺度上的連續性和精度上的互補。 乾涉測量技術（InSAR）的精度突破： 闡述瞭差分乾涉測量（DInSAR）和超越傳統兩幅影像的永久散射體（PS）及分布式散射體（DS）技術在監測毫米級地錶形變（如滑坡、地麵沉降）中的應用潛力。詳細討論瞭大氣延遲校正、軌道誤差去除和時間序列分析的核心算法。 2. DEM的結構化錶示與拓撲約束： 在數據獲取之後，如何選擇最閤適的結構來承載這些信息至關重要。本書超越瞭基礎的格網（Gridded DEM）概念，對更高級、更精細的錶示形式進行瞭深入研究： 不規則三角網（TIN）的高級應用： 探討瞭TIN在保持地形特徵尖銳度方麵的優勢，並對比瞭不同Delaunay三角剖分算法在處理斷裂帶和水係時的效率與拓撲一緻性。 多分辨率模型與LOD（Level of Detail）： 介紹瞭為適應不同尺度的分析需求，如何構建和管理多層次的地形模型，特彆是在大規模三維可視化和實時仿真中的數據簡化與細節保持技術。 第二部分：數據質量、模型校驗與誤差傳播分析 任何空間模型的可靠性都直接取決於其輸入數據的質量。本部分是本書區彆於入門級讀物的核心所在，它要求讀者建立起對地錶模型誤差來源的係統認知。 1. 精度評估的量化指標體係： 垂直精度與水平精度的分離評估： 詳細介紹瞭除基本的均方根誤差（RMSE）外，評估DEM在不同坡度、不同地貌類型下性能的專業指標，如絕對精度、相對精度和局部誤差。 基於外部參考數據的驗證： 探討瞭如何利用高精度控製點（如GNSS測量數據）以及其他獨立的高質量高程數據源，建立多維度、多尺度的驗證流程，確保模型的客觀可信度。 2. 誤差的來源與傳播建模： 係統性與隨機性誤差的解耦： 分析瞭傳感器噪聲、定位誤差、大氣擾動以及插值算法引入的係統性偏差，並介紹瞭濾波和校正技術。 誤差在衍生産品中的傳播： 這是應用階段的關鍵。本書詳細推導瞭坡度（Slope）、坡嚮（Aspect）、地形起伏度（Ruggedness）等衍生參數的誤差傳播模型，使工程師能夠量化分析由原始DEM精度不足導緻的二次分析結果的不確定性。 第三部分：高級分析與麵嚮應用的深度建模 數字高程模型的核心價值在於其衍生分析能力。本部分聚焦於如何利用先進的算法，從DEM中提取齣驅動復雜係統行為的關鍵地形因子。 1. 水文地貌分析的突破： 分布式水文模型的驅動力： 探討瞭如何利用高密度DEM精確計算集水區域、水流路徑和匯流時間，重點分析瞭處理“平坦區”和“窪地”的拓撲修復技術，確保水流路徑的真實性。 地錶過程的動力學模擬： 介紹瞭如何結閤DEM衍生的地形參數，驅動侵蝕模型（如RUSLE/MUSLE）和泥石流/滑坡易發性評價模型，實現對地錶物質遷移的定量預測。 2. 地形特徵的自動提取與語義化： 形態學分析的智能化： 研究瞭如何應用形態學濾波和拓撲操作，自動識彆和提取山脊綫、山榖綫、分水嶺等一、二級地貌要素，實現地形特徵的半自動化提取。 復雜地物的三維重建與去噪： 針對城市環境中的建築、橋梁等非自然地物，介紹瞭如何利用DEM與DOM/DSM的對比分析，實現對“真地錶”（Bare Earth）模型的精確剝離與重建，這對於城市規劃和導航至關重要。 3. 可視化與交互式決策支持係統： 本書的最後部分關注於如何將復雜的空間模型轉化為直觀、可操作的決策工具。討論瞭從傳統的等高綫生成到基於GPU加速的三維場景渲染技術，以及如何將DEM數據無縫嵌入到GIS平颱中，以支持實時地形剖麵分析、視綫分析和三維可視化漫遊，從而提升工程設計和應急響應的效率。 --- 總結： 《數字高程模型（第三版）》不僅僅是一本關於數據采集和基礎製圖的技術手冊，它是一部關於地錶空間認知的進階指南。它係統地整閤瞭遙感、計算機視覺、地理信息科學和地球物理學的最新交叉研究成果，為讀者提供瞭一套從宏觀數據采集到微觀誤差控製，再到高級應用模擬的完整方法論，是推動下一代地球空間智能發展的關鍵參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很有質感，那種深邃的藍色調，加上清晰的“數字高程模型”幾個大字，還有那個抽象但又暗示著地形起伏的圖案，第一眼就讓人覺得這是一本內容嚴謹、學術性強的著作。我拿到的這本是第三版，雖然我還沒來得及深入研讀，但翻閱的初步感受是，它不像很多技術書籍那樣堆砌概念，而是仿佛在講述一個故事，從最基礎的原理講起，循序漸進，甚至能感受到作者在文字中流露齣的對這個領域的深厚熱情。我尤其注意到，在一些理論部分的闡述上，作者似乎非常注重將復雜的概念可視化，比如通過一些示意圖和流程圖，讓讀者能夠直觀地理解數字高程模型是如何構建、處理和應用的。這種“看得見”的學習體驗，對於我這種初學者來說，無疑是巨大的福音。我猜想，這本書在理論深度和實踐應用的結閤上，應該做得相當齣色。畢竟，第三版的齣現，也說明瞭它在學術界和實踐領域得到瞭廣泛的認可，不斷更新迭代，也在一定程度上保證瞭內容的時效性和前沿性。我非常期待能在這本書中找到關於DEM數據處理的最新方法和技術，以及它們在實際工程項目中的應用案例。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《數字高程模型（第三版》的時候，我立刻被它精美的排版和印刷質量所吸引。紙張的觸感很好，字跡清晰，而且書中穿插的大量圖錶，都印刷得非常精美，色彩還原度也很高。這讓我覺得，作者和齣版社在書籍的製作上是花瞭心思的，而不是敷衍瞭事。我注意到，書中在講解一些原理和算法的時候，配圖非常豐富，而且圖示的質量很高，清晰地展示瞭相關的過程和結果，這對於理解抽象的地理信息處理概念來說，至關重要。我之前也看過一些相關的技術書籍，但很多圖錶都模糊不清，甚至有些錯誤，嚴重影響瞭閱讀體驗。而這本《數字高程模型》在這方麵做得非常齣色，我猜想，這些精心製作的圖錶，能夠幫助我更快、更準確地理解書中的內容，甚至可能成為我日後工作中進行數據分析和模型構建的參考。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到《數字高程模型（第三版）》這本書的時候，內心還是有些忐忑的。我之前對DEM的瞭解非常有限，隻知道它大概是用來錶示地錶高程的數據。我擔心這本書會過於晦澀難懂，充斥著我無法理解的專業術語和復雜的數學公式。但是，當我翻開書頁，看到作者的寫作風格時，我的顧慮一下子消除瞭不少。作者的語言非常精煉，但又不像某些學術著作那樣生硬，而是帶著一種溫和的引導性。他似乎非常擅長將復雜的技術問題拆解成易於理解的小塊，並且在講解過程中，時不時會穿插一些生動的比喻，或者提齣一些引人思考的問題，讓我感覺自己不是在被動地接收信息，而是在和作者一起探索這個領域。我尤其喜歡書中那些細節處的講解，比如在介紹某個算法的時候，作者會細緻地分析其優缺點，以及在什麼情況下更適閤使用。這種嚴謹而又不失靈活的講解方式，讓我對這本書的信心倍增。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字高程模型（第三版）》給我的第一印象是，它在知識體係的構建上非常完整。我看到目錄的時候，就覺得作者已經把這個領域的研究脈絡梳理得非常清晰瞭。從最基礎的“什麼是DEM”、“DEM的産生原理”開始，到各種“DEM的數據源”、“DEM的數據預處理”、“DEM的質量評估”，再到“DEM的應用”，幾乎涵蓋瞭所有我想瞭解和需要知道的內容。更讓我驚喜的是，作者在講解每個部分的時候，似乎都有引用大量的文獻和實例，這讓我感覺到這本書不是憑空捏造的理論，而是建立在紮實的學術研究和豐富的實踐經驗之上的。我尤其對“DEM的應用”這一章節充滿瞭期待，因為我知道DEM在很多領域都有廣泛的應用，比如地理信息係統、遙感、城市規劃、地質災害監測等等。我希望這本書能提供一些具體、有說服力的案例，讓我看到DEM技術如何為這些領域帶來切實的價值，甚至能從中獲得一些啓發，思考它在我的研究或工作方嚮上的潛在應用。

評分☆☆☆☆☆

我個人對《數字高程模型（第三版）》這本書的理解，更多地是聚焦於它在實際應用中的潛力。雖然我還沒深入閱讀，但從書名和初步的翻閱來看，它似乎不僅僅是一本介紹DEM基本概念的書，更可能是一本能夠指導我們如何利用DEM進行實際操作的“工具書”。我看到目錄中有很多關於“DEM數據處理”、“DEM誤差分析”、“DEM應用案例”等章節，這些都深深地吸引瞭我。我一直覺得，學習一項技術，最終還是要落到實處，體現在解決實際問題的能力上。我非常希望這本書能夠提供一些實用的技巧和方法，能夠幫助我更好地處理DEM數據，進行空間分析，甚至能夠指導我開展一些與地形相關的科研項目。如果這本書能夠提供一些代碼示例或者軟件操作指南，那就更完美瞭。畢竟，對於我這樣希望將理論付諸實踐的人來說，這些“接地氣”的內容，纔是最有價值的。