顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网数字高程模型研究-论文.pdf

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1、第29卷第2期地理与地理信息科学VoL29No．22013年3月GeographyandGeo-InformationScienceMarch201360i：10．7702／dlydIxxkx20130203顾及梯田地形的Grid—TIN混合格网数字高程模型研究赵卫东，徐媛，马雷，周春寅，钱家忠(合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥230009)摘要：针对格网DEM难以对黄土高原梯田地形进行有效数字表达的问题，基于面向对象思想提出了能够顾及梯田地形的Grid-TIN混合格网DEM(Grid-TINbasedDEM，GT-DEM)概念及其数据模型，并阐

2、明其主要特征及与传统DEM的关系。以陕西绥德县辛店沟小流域水平梯田为例，利用现有1：1万格网DEM、梯田特征点线及其外围边界线，构建出能够充分顾及梯田地形的GT-DEM。研究表明，利用现有格网DEM和梯田地形特征点线构建顾及梯田地形GT-DEM的技术可行。GT-DEM不仅可对研究区全局地形进行粗略表达，而且可对其局部梯田地形进行精细表达。该研究是对如何提高DEM的梯田地形数字表达能力的有益探索，对进一步提高DEM对淤地坝、鱼鳞坑等其他人工地形的数字表达能力具有重要借鉴意义。关键词：GT-DEM；DEM；梯田地形；数据模型；Grid-TIN混合格网中图分类

3、号：P208；S157．3文献标识码：A文章编号：1672一O5O4(2O13)O2一。011一O6线的形态和语义完整性，给该模型的特征线存储和0引言索引及数字地形分析带来诸多不便。Yang等提出黄土高原地区坡面水土流失严重，为了降低坡一种新型Grid-TIN混合模型，并对其数据结构、精面水土流失程度和对坡地进行改造以增加农作物产度和可视化技术等进行了研究E引。笔者2001年提量，一般在山坡坡面上修建梯田等坡面水保工程。出一种Grid_TIN混合模型，并利用该模型实现了部尽管格网DEM(Grid-basedDEM，G-DEM)在黄土分简单微地貌的有效数字

4、表达与三维可视化_6]。王高原水土保持等领域中得到了较广泛应用，但由于春等利用地形特征点线信息，通过格网化分割处理，梯田地形在形态特征上具有“继承性、规则性和易变无缝嵌入到G-DEM内部，构建出顾及特征点线的性”E，导致G-DEM难以对梯田地形进行有效数字F-DEM数据模型_7]。但该模型存在一定不足：人为表达与分析，其主要表现为：由于梯田陡直台阶被光分割各类特征线，当特征线形态复杂或数量多时，数滑化或丢失，导致G--DEM在梯田台阶附近的数字据维护的工作量和难度很大；此外，由于该模型中部地形分析误差偏大，使其难以满足水土保持等各类分格网单元值为复合对象

5、数据，导致现有DEM工程应用需求。为此，有必要对能够充分顾及梯田的数字地形分析算法无法适用于该模型，严重制约地形的新型DEM概念、数据模型等相关理论和方法了该模型的实际应用。在基于多级格网数据模型研进行深入探讨和研究。究方面，龚健雅提出了矢量栅格一体化的多级正方多分辨率DEM研究主要集中在两方面：基于格网数据模型，在利用多级正方格网表达特征线方Grid-TIN混合数据模型和基于多级格网数据模型。面取得了较好效果_8]。在面向对象DEM研究方面，在基于Grid-TIN混合数据模型研究方面，Ebner等尽管Dieter等提出了面向对象UFM概念，但并没有首次

6、提出了Grid-TIN混合格网数据模型l2]，在地对其科学内涵及其特征等进行深入研究_9]。此外，形简单地区采用G--DEM数据模型，在地形复杂地Gregory、石志宽等对各类地物对象与DEM的关系及区采用TIN数据模型。德国斯图加特大学研制的如何从点云中提取地物对象等进行了研究[10,11]。杨SCOP程序采用该数据模型对复杂地形进行描述，蕾从遥感影像上提取梯田台阶边界线并获取其高取得了较好的数字地形三维可视化效果。但由于该程，实现了梯田地形三维可视化_1。程序利用正方格网线分割地形特征线，破坏了特征综上所述，尽管部分学者提出了多种新型DEM收稿日期：

7、2O12—O8—_23；修回日期：2O12—1O—_23基金项目：国家自然科学基金项目(40872166)；合肥工业大学创新群体计划项目(2009HGCX0233)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2011HGBZ1331)作者简介：赵卫东(1969一)，男，博士，副教授，主要从事黄土高原梯田地形DEM数字表达的相关研究。E—mail：zhaowd66@163．com第12页地理与地理信息科学第29卷数据模型，特别是基于Grid—TIN的混合格网数据模部梯田类——局部Terrace类。通过把描述局部精型，并对其进行了初步研究，但到目前为止，还没有细地

8、形的局部SubTIN、局部Terrace无缝嵌入到全一种新型DEM数据模型能够真