利用局部Morans I指数进行DEM地形简化

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利用局部Morans I指数进行DEM地形简化

朱丹, 董有福

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2015 > 40(2): 280-284

朱丹, 董有福. 利用局部Morans I指数进行DEM地形简化[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 280-284.

引用本文:

朱丹, 董有福. 利用局部Morans I指数进行DEM地形简化[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 280-284.

Zhu Dan, Dong Youfu. Terrain Simplification from Grid DEMs Based on Local Moran’s I Index[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 280-284.

Citation:

Zhu Dan, Dong Youfu. Terrain Simplification from Grid DEMs Based on Local Moran’s I Index[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 280-284.

利用局部Morans I指数进行DEM地形简化

朱丹¹,
董有福¹

¹南京工业大学测绘学院江苏南京 210009

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41101360 41101348 江苏省高校自然科学研究基金资助项目11KJB420001

作者简介:
朱丹硕士生现从事DEM数字地形分析方向的研究

中图分类号: P231.5 P208

Terrain Simplification from Grid DEMs Based on Local Moran’s I Index

Zhu Dan¹,
Dong Youfu¹

¹College of Geomatics Engineering Nanjing University of Technology Nanjing 210009 China

摘要: 地形简化是构建多尺度DEM数据库的重要技术。基于DEM地形数据空间自相关特征,提出了一种利用Moran’s I指数的DEM简化方案,即在计算DEM格网单元局部Moran’s I指数的基础上,通过设定阈值提取候选地形特征点,进而重构结果DEM。以黄土丘陵沟壑区为实验样区,将重要点法作为对比算法,从候选特征点分布、高程统计参数、地形结构特征等方面,对该方法的地形简化效果进行了分析。实验结果表明,基于地形空间自相关特征的DEM地形简化方法原理明确,技术方案易于实现,执行效率高,相对于重要点VIP地形简化算法,重构DEM能较好地保持地形的结构特征。
- DEM /
- 空间自相关 /
- 局部Moran’s I指数 /
- 地形简化
Abstract: Terrain simplification algorithms from grid DEMs of high resolution offer an effective solution for constructing multi-scale DEMs. This paper presents a simple method for simplifying terrain from dense grid DEMs based on a grid cell’s spatial autocorrelation. A simplified DEMs is reconstructed by calculating local Moran’s I index for DEM cells with terrain feature points obtained with an appropriate Moran’s I threshold value. The effect of reconstructed DEMs was evaluated for a test site in an area in loess hilly-gully region with 5 m DEMs.The values for elevation statistical parameters，the structure of terrain feature lines and slope values are aquired from the DEMs reconstructed by the local Moran’s I index and very important points(VIP) algorithm.Experiment results with a comparison to the VIP method show that the proposed algorithm is clear easy procedure，and highly efficient;it delivers near-perfect precision retaining the geo-morphological skeleton by analyzing spatial distribution of surface-specific structural points used to reconstruct new DEMs.
- DEM /
- spatial autocorrelation /
- local Moran’s I index /
- terrain simplification

[1]	李胜辉, 史瑞芝, 朱明. 一种顾及多重约束的三维地形简化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(2): 241-247. doi: 10.13203/j.whugis20160431
[2]	陈传法, 刘凤英, 闫长青, 戴洪磊, 郭金运, 刘国林. DEM建模的多面函数Huber抗差算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(6): 803-809. doi: 10.13203/j.whugis20140456
[3]	顾留碗, 王春, 李鹏, 王靖, 王壮壮. 利用DEM提取山顶点精度研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(1): 131-135. doi: 10.13203/j.whugis20130386
[4]	李精忠, 刘剑炜, 杨泽龙. DEM数据谷地分维值的估算 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(11): 1277-1281.
[5]	王春, 汤国安, 戴仕宝, 江岭, 王靖. DEM地形描述误差场量化分析研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1074-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130008
[6]	陈传法, 蔡乾广. DEM快速构建的最小二乘配置法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(1): 86-89.
[7]	董有福, 汤国安. 利用地形信息强度进行DEM地形简化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(3): 353-357.
[8]	朱莹, 刘学军, 赵静. DEM构建中的断裂线处理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1097-1101.
[9]	刘庆, 夏江宝, 谢文军. 半方差函数与Moran’s I在土壤微量元素空间分布研究中的应用——以寿光市为例 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1129-1133.
[10]	陈传法, 岳天祥. 基于条件模拟的DEM误差曲面实现研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 197-200.
[11]	宋敦江, 岳天祥, 杜正平, 陈传法. 简单地形特征建立DEM的HASM方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1373-1376.
[12]	王耀革, 朱长青, 王志伟. 数字高程模型(DEM)的整体误差分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1467-1470.
[13]	孙海, 王乘. 利用DEM的“环形”洪水淹没算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(8): 948-951.
[14]	陶旸, 汤国安, 王春, 孙京禄. DEM子集划分对地形信息量计算的影响研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1463-1466.
[15]	王春, 刘学军, 汤国安, 陶旸. 格网DEM地形模拟的形态保真度研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(2): 146-149.
[16]	王耀革, 王志伟, 朱长青. DEM误差的空间自相关特征分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(12): 1259-1262.
[17]	黄微, 张良培, 李平湘. 基于地形区域分割的复杂地区遥感影像分类 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(9): 791-795.
[18]	汤国安, 刘学军, 房亮, 罗明良. DEM及数字地形分析中尺度问题研究综述 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(12): 1059-1066.
[19]	杨族桥, 郭庆胜. 基于提升方法的DEM多尺度表达研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2003, 28(4): 496-498.
[20]	眭海刚, 朱庆, 龚健雅. 基于DEM及GIS的最佳位置的自动确定 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1999, 24(2): 138-141.

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利用局部Morans I指数进行DEM地形简化

朱丹¹,
董有福¹

¹南京工业大学测绘学院江苏南京 210009

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41101360 41101348 江苏省高校自然科学研究基金资助项目11KJB420001

作者简介:
朱丹硕士生现从事DEM数字地形分析方向的研究

收稿日期: 2013-04-28
刊出日期: 2015-02-05

中图分类号: P231.5 P208

关键词:

DEM /

空间自相关 /

局部Moran’s I指数 /

摘要: 地形简化是构建多尺度DEM数据库的重要技术。基于DEM地形数据空间自相关特征,提出了一种利用Moran’s I指数的DEM简化方案,即在计算DEM格网单元局部Moran’s I指数的基础上,通过设定阈值提取候选地形特征点,进而重构结果DEM。以黄土丘陵沟壑区为实验样区,将重要点法作为对比算法,从候选特征点分布、高程统计参数、地形结构特征等方面,对该方法的地形简化效果进行了分析。实验结果表明,基于地形空间自相关特征的DEM地形简化方法原理明确,技术方案易于实现,执行效率高,相对于重要点VIP地形简化算法,重构DEM能较好地保持地形的结构特征。

English Abstract

朱丹, 董有福. 利用局部Morans I指数进行DEM地形简化[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 280-284.

引用本文:

朱丹, 董有福. 利用局部Morans I指数进行DEM地形简化[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 280-284.

Zhu Dan, Dong Youfu. Terrain Simplification from Grid DEMs Based on Local Moran’s I Index[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 280-284.

Citation:

Zhu Dan, Dong Youfu. Terrain Simplification from Grid DEMs Based on Local Moran’s I Index[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 280-284.

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