地球信息科学学报 ›› 2017, Vol. 19 ›› Issue (3): 317-325.doi: 10.3724/SP.J.1047.2017.00317
收稿日期:
2016-06-29
修回日期:
2016-09-11
出版日期:
2017-03-20
发布日期:
2017-03-20
通讯作者:
江岭
E-mail:jiangling_xs@163.com;jancy2012@126.com
作者简介:
作者简介:杨灿灿(1988-),安徽宿州,硕士,助教,主要从事DEM数字地形分析及其不确定性研究。E-mail:
基金资助:
YANG Cancan1(), JIANG Ling1,*(
), CHEN Xin2, WANG Chun1, ZHAO Mingwei1(
)
Received:
2016-06-29
Revised:
2016-09-11
Online:
2017-03-20
Published:
2017-03-20
Contact:
JIANG Ling
E-mail:jiangling_xs@163.com;jancy2012@126.com
摘要:
地形要素是对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素,其合理划分可为城市地形建模提供数据基础。本文在解析城市地形特征和分析现有地形图分类在城市DEM建模中不足的基础上,基于面向对象思想,以城市地形被城市道路网分割为基本原则,构建了城市地形要素分类及表达方法,并以南京市某区1:500地形图为实验数据,进行了相关验证实验与分析。实验结果表明,本文提出的地形要素分类和表达方法能够整体控制并有效表达集几何和语义信息为一体的复杂城市地形,在全局和局部地形上均有较好的建模效果。本文提出的城市地形要素分类及表达方法不但可为地形要素的分析和应用提供基础,也可为城市地形构建模拟、建设规划和分析决策等提供技术支撑。
杨灿灿, 江岭, 陈昕, 王春, 赵明伟. 面向城市DEM构建的地形要素分类及表达[J]. 地球信息科学学报, 2017, 19(3): 317-325.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00317
YANG Cancan,JIANG Ling,CHEN Xin,WANG Chun,ZHAO Mingwei. Classification and Expression of Urban Topographic Features for DEM Construction[J]. Journal of Geo-information Science, 2017, 19(3): 317-325.DOI:10.3724/SP.J.1047.2017.00317
表1
城市地形要素分类情况"
一类 | 二类 | 三类 | 四类 | 编码 | 备 注 |
---|---|---|---|---|---|
城市道路 | 基础要素 | 道路高程点 | 1010100 | 城市道路边界范围内的高程点 | |
道路边界 | 1010200 | 城市道路的最外沿边界 | |||
专题要素 | 机动车道 | 单向坡面型 | 1020101 | 指横断面成单向倾斜状的车道 | |
双向坡面型 | 1020102 | 指从由中央向两边倾斜的车道 | |||
非机动车道 | 1020200 | ||||
人行道 | 1020300 | ||||
围合型隔离带 | 1020400 | 指道路面上隔离性和装饰性地表非镂空围合型花坛或绿化带 | |||
城市地块 | 基础要素 | 地块高程点 | 2010100 | ||
等高线 | 2010200 | ||||
陡坎线 | 2010300 | 包括自然的和人工修整的陡坎 | |||
地块边界 | 2010400 | 指城市地块的外边界 | |||
专题要素 | 建筑物基底 | 2020100 | 包括一般房屋,简易房屋以及有平直基底的人工建筑物等 | ||
水域 | 独立型水域 | 2020201 | 指在地块内完整封闭的水域,如湖泊、池塘、露天泳池等 | ||
连通型水域 | 2020202 | 指具有流动连通性的水域如河流、沟渠等 | |||
小区道路 | 主干道 | 2020301 | 指小区块内经过人工修整的主要道路 | ||
人行道 | 2020302 | ||||
边坡 | 规则边坡 | 2020401 | 包括自然坡面、及路堤、阶梯、地下车口入口等人工边坡 | ||
不规则边坡 | 2020402 | ||||
铁路 | 2020500 | 非镂空铁路 | |||
平直场区 | 2020600 | 包括广场、球场、以及停车场或公园内相对平直的区域 | |||
其他硬化区 | 主体硬化区 | 2020701 | 指地块内未被分类的其他非平直硬化区域 | ||
围合型构筑物 | 2020702 | 区域内人工构筑物,如花坛等 |
[1] |
汤国安. 我国数字高程模型与数字地形分析研究进展[J].地理学报,2014,69(9):1305-1325.
doi: 10.11821/dlxb201409006 |
[ Tang G A.Progress of DEM and digital terrain analysis in China[J]. Acta Geographica Sinica, 2014,69(9):1305-1325. ]
doi: 10.11821/dlxb201409006 |
|
[2] | 汤国安,刘学军,闾国年.数字高程模型及地学分析的原理与方法[M].北京:科学出版社,2009. |
[ Tang G A, Liu X J, Lv G N, et al.The principle and methodology of DEM based Geo-analysis[M]. Beijing: Science Press, 2009. ] | |
[3] |
田丹,刘爱利,丁浒,等.地貌形态类型面向对象分类方法的改进[J].地理与地理信息科学,2016,32(2):46-50.
doi: 10.3969/j.issn.1672-0504.2016.02.009 |
[ Tian D, Liu A L, Ding H, et al.Improvement of Object-Oriented classification method for landform types[J]. Geography and Geo-Information Science, 2016,32(2):46-50. ]
doi: 10.3969/j.issn.1672-0504.2016.02.009 |
|
[4] | 王春,汤国安,刘学军,等.特征嵌入式数字高程模型研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2009,34(10):1149-1154. |
[ Wang C, Tang G A, Liu X J, et al.The model of terrain features preserved in grid DEM[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009,34(10):1149-1154. ] | |
[5] | 王春,刘学军,汤国安,等.格网DEM地形模拟的形态保真度研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2009,34(2):146-150. |
[ Wang C, Liu X J, Tang G A, et al.Morphologic fidelity of grid digital elevation model[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2009,34(2):146-150. ] | |
[6] |
王耀革,朱长青,王志伟.基于Coons曲面的规则格网DEM表面模型[J].测绘学报,2008,37(2):217-222.
doi: 10.3321/j.issn:1001-1595.2008.02.016 |
[ Wang Y G, Zhu C Q, Wang Z W.A surface model of grid DEM based on coons surface[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2008,37(2):217-222. ]
doi: 10.3321/j.issn:1001-1595.2008.02.016 |
|
[7] |
Yue T X, Du Z P, Song D J, et al.A new method of surface modeling and its application to DEM construction[J]. Geomorphology, 2007,91(1/2):161-172.
doi: 10.1016/j.geomorph.2007.02.006 |
[8] |
Kingder D B.High-order interpolation of regular grid digital elevation models[J]. International Journal of Remote Sensing, 2003,21(14):2981-2987.
doi: 10.1080/0143116031000086835 |
[9] |
Gabet L, Giraudon G, Renouard L.Automatic generation of high resolution urban zone digital elevation models[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry& Remote Sensing, 1997,52:33-47.
doi: 10.1016/S0924-2716(96)00030-5 |
[10] | Noumi Y, Shiono K, Masumoto S, et al.Generation of DEM from the topographic maps: Utilization of Inter-Contour information[J]. Geological Data Processing, 1999,10:235-246. |
[11] |
Guo L, Yang W, He H, et al.Study on updating method of DEM based on Large-Scale topographic map[J]. Fourth International Conference on Digital Manufacturing & Automation, 2013,20:1339-1342.
doi: 10.1109/ICDMA.2013.319 |
[12] | 高轩. 基于大比例尺地形图的城郊道路DEM构建研究[D].青岛:山东科技大学,2011. |
[ Gao X.Research on creating DEM of suburban roads based on large scale digital map[D]. Qingdao: Shandong University of Science and Technology, 2011. ] | |
[13] |
胡刚,宋慧,张明礼.栅格DEM中隔断线约束算法应用评价[J].南京林业大学学报(自然科学版),2014,38(1):140-144.
doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2014.01.025 |
[ Hu G, Song H, Zhang M L.Application evaluation of the bounding algorithm for breakline in grid DEM[J]. Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2014,38(1):140-144. ]
doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2014.01.025 |
|
[14] |
赵卫东,周弯,汤国安,等.基于GRID-TIN混合格网DEM的旱作梯田数值模拟模型研究[J].地理与地理信息科学,2015,31(3):38-43.
doi: 10.3969/j.issn.1672-0504.2015.03.008 |
[ Zhao W D, Zhou W, Tang G A, et al.Study on Grid-TIN hybrid DEM-Based numerical simulation model of terraced dryland[J]. Geography and Geo-Information Science, 2015,31(3):38-43. ]
doi: 10.3969/j.issn.1672-0504.2015.03.008 |
|
[15] | 古云鹤,杨勤科,罗仪宁,等.突变地形特征在DEM上的表达[J].水土保持研究,2011,18(2):174-179. |
[ Gu Y H, Yang Q K, Luo Y N, et al.Representation of eroded geomorphological features on the DEM[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2011,18(2):174-179. ] | |
[16] | 国家技术监督局.中华人民共和国国家标准1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码(GB/T14804-1993)[S].北京:中国标准出版社,1993. |
[National Technical Supervision Bureau. Classification and codes for features of 1:500, 1:100, 1:2000 topographic maps (GB/T14804-1993)[S]. Beijing: Standards Press of China, 1993. ] | |
[17] | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.基础地理信息要素分类与代码(GB/T 13923-2006)[S].北京:中国标准出版社,2006. |
[ General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of People's Republic of China. Specifications for feature classification and codes of fundamental geographic information (GB/T 13923-2006)[S]. Beijing: Standards Press of China, 2006. ] | |
[18] |
张雪英,张春菊,闾国年.地理命名实体分类体系的设计与应用分析[J].地理与地理信息科学,2010,12(2):220-227.
doi: 10.3724/SP.J.1047.2010.00220 |
[ Zhang X Y, Zhang C J, Lv G N, et al.Design and analysis of a classification scheme of geographical named entities[J]. Journal of Geo-Information Science, 2010,12(2):220-227. ]
doi: 10.3724/SP.J.1047.2010.00220 |
|
[19] | 中华人民共和国住房和城乡建设部. 中华人民共和国行业标准城市道路工程设计规范(CJJ37-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社,2012. |
[ Ministry of Housing and Urban-Rural Development. Code for design of urban road engineering (CJJ37-2012)[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2012. ] |
[1] | 罗竹, 刘凯, 张春亢, 邓心远, 马荣华, 宋春桥. DEM在湖泊水文变化研究中的应用进展[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(7): 1510-1521. |
[2] | 李思进, 代文, 熊礼阳, 汤国安. DEM分辨率对黄土侵蚀沟形态特征表达的不确定性分析[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 338-350. |
[3] | 王春, 徐燕, 江岭, 赵明伟. 规则格网DEM局地坡面凸凹性精度分析[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 361-369. |
[4] | 赵尚民, 程维明, 蒋经天, 沙文娟. 资源三号卫星DEM数据与全球开放DEM数据的误差对比[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 370-378. |
[5] | 张鑫港, 闫浩文, 张黎明. 一种用于DEM数据认证与篡改定位的感知哈希算法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 379-388. |
[6] | 赵明伟, 金永林, 江岭, 王春, 杨灿灿, 徐燕. 多模型协同下的城郊地区DEM构建方法研究[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 389-398. |
[7] | 黄楠, 杨昕, 刘海龙. 基于等高线空间关系的鞍部点提取方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 410-421. |
[8] | 胡金龙, 唐梦鸽, 罗明良, 魏兰, 晏自红, 秦子晗. 基于DEM的一体化山地特征要素提取[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 422-430. |
[9] | 雷雪, 周毅, 李阳, 王泽涛. 基于DEM的黄土地貌逼近度因子构建及特征分析[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 431-441. |
[10] | 曹泽涛, 方子东, 姚瑾, 熊礼阳. 基于随机森林的黄土地貌分类研究[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 452-463. |
[11] | 顾文亚, 孟祥瑞, 朱晓晨, 邱新法. 基于BEMD分解的地貌分类研究[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 464-473. |
[12] | 吴钱娇, 陈玉敏. 基于CUDA的地表水动态模拟并行方法[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(3): 505-515. |
[13] | 李文梁, 汪驰升, 朱武. 中国大陆地区TanDEM-X 90 m DEM误差空间分布特征[J]. 地球信息科学学报, 2020, 22(12): 2277-2288. |
[14] | 梁立, 李鑫杨, 刘庆生, 刘高焕, 黄翀, 李贺. 基于多源遥感与地形信息的北极城镇用地信息提取[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(6): 969-982. |
[15] | 陈霄燕, 潘军, 邢立新, 蒋立军, 孙也涵, 仲伟敬, 范博文. 桂林-阳朔地区DEM地形特征与岩性相关性分析及分类研究[J]. 地球信息科学学报, 2019, 21(12): 1867-1876. |
|