数字高程模型（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李志林，朱庆，谢潇 著

图书标签:

• 数字高程模型
• DEM
• GIS
• 遥感
• 地理信息系统
• 地形分析
• 空间数据
• 第三版
• 地图学
• 地球科学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030543226

版次：01

商品编码：12301774

包装：平装

丛书名： 地球观测与导航技术丛书

开本：16开

出版时间：2018-01-01

页数：336

字数：500000

正文语种：中文

内容简介

　　针对数字地球建设与智慧地球发展对高精度、高分辨率、精细化数字高程模型数据的广泛需求，结合倾斜摄影测量、激光扫描测量、干涉雷达测量和三维地理信息系统等当代地球空间信息技术，《数字高程模型（第三版）》系统介绍数字高程模型数据获取、建模与管理的理论方法与关键技术，包括采样、精度评估与质量控制、表面建模与内插、数据组织与管理，以及可视化分析应用等，并结合省级通用DEM的生产需求详细介绍了典型的DEM生产工艺流程与主要技术内容。

目录

目录
《地球观测与导航技术丛书》编写说明
前言
第1章 概述 1
1.1 地形的基本概念 1
1.2 地形的图形图像表达 4
1.3 地形的模型表达 10
1.4 地形的数字化表达：数字高程模型 12
1.5 数字高程模型的实践 16
参考文献 20
第2章 数字高程模型之采样理论 22
2.1 数字高程模型采样的基本概念 22
2.2 数字高程模型的最佳采样理论 24
2.3 数字高程模型数据获取中的采样策略 26
2.4 顾及精度的数字高程模型最佳采样间距 30
2.5 数字高程模型最佳采样策略推荐 34
参考文献 35
第3章 数字高程模型之数据获取方法 36
3.1 数字高程模型的数据来源 36
3.2 摄影测量数据采集方法 40
3.3 合成孔径雷达测量数据采集方法 47
3.4 机载激光扫描数据采集方法 57
3.5 从地形图采集数据的方法 63
3.6 从地面直接采集数据的方法 66
3.7 数字高程模型之数据采集的项目计划 68
参考文献 71
第4章 数字高程模型之表面建模 73
4.1 表面建模的基本概念 73
4.2 建立数字地形表面模型的各种方法 74
4.3 数字地形表面模型的连续性 78
4.4 三角网的生成途径 81
4.5 格网的生成途径 85
参考文献 89
第5章 不规则三角网的生成 91
5.1 不规则三角网的生成原则 91
5.2 狄洛尼三角网生成途径与方法 94
5.3 狄洛尼三角网的静态生长法 95
5.4 狄洛尼三角网的动态生长法 97
5.5 带约束条件的狄洛尼三角网 102
5.6 基于栅格的三角网生成算法 108
5.7 地形特征约束的TIN 动态更新 110
5.8 复杂地形表面的TIN 模型 112
参考文献 113
第6章 数字高程模型内插 115
6.1 内插的基本概念 115
6.2 常用内插函数及其求解 117
6.3 顾及观察误差的内插面拟合 120
6.4 顾及地域范围的内插面拟合策略 124
6.5 顾及地形特征的内插 128
6.6 关于内插方法的探讨 131
参考文献 131
第7章 数字高程模型采样数据的质量控制 133
7.1 数字高程模型生产的质量控制：概念与策略 133
7.2 摄影测量法采集数据的质量控制 134
7.3 地图数字化的质量控制 135
7.4 原始数据之随机误差的滤波 138
7.5 基于趋势面的粗差检测与剔除 142
7.6 基于坡度信息的格网数据粗差检测与剔除 144
7.7 检测不规则分布数据中粗差的算法（算法1） 148
7.8 检测粗差簇群的算法（算法2） 152
参考文献 153
第8章 数字高程模型精度的数学模型 155
8.1 数字高程模型精度之数学模型：问题与对策 155
8.2 数字高程模型精度实验设计因素 159
8.3 数字高程模型之精度与格网间距的关系：经验模型 162
8.4 基于格网采样的数字高程模型之精度：理论模型 166
8.5 数字高程模型之精度与等高距的关系 175
参考文献 178
第9章 数字高程模型的多尺度表达 180
9.1 多尺度的概念与理论 180
9.2 多尺度数字高程模型的表达方法：层次结构 184
9.3 基于自然法则的数字高程模型客观综合 188
9.4 面向地形分析的DEM尺度自适应综合 191
9.5 面向可视化的变尺度表达方法 196
9.6 多尺度数字高程模型实践 200
参考文献 203
第10章 数字高程模型的数据组织与管理 205
10.1 数据组织与数据库管理概述 205
10.2 数字高程模型的数据结构 206
10.3 数字高程模型之数据库结构 209
10.4 数字高程模型数据库管理 216
10.5 数字高程模型数据压缩 223
10.6 数字高程模型数据的数据交换标准 226
参考文献 228
第11章 从数字高程模型内插等高线 230
11.1 从规则格网DEM用矢量法内插等高线 230
11.2 从规则格网DEM用栅格法内插等高线 233
11.3 从三角网DEM用矢量法跟踪等高线 239
11.4 从规则格网DEM产生立体等高线匹配图 239
参考文献 242
第12章 基于数字高程模型的地形分析 243
12.1 基本地形因子计算 243
12.2 地形特征提取 251
12.3 水文分析 258
12.4 可视性地形分析 266
参考文献 271
第13章 可视化 272
13.1 可视化的概念与方法 272
13.2 高度真实感图形的生成 275
13.3 真实感地面景观生成 285
13.4 地形的计算机动画生成 289
参考文献 295
第14章 数字高程模型的应用 297
14.1 在工程中的应用 297
14.2 在军事中的应用 302
14.3 在遥感与制图中的应用 305
14.4 在地理分析中的应用 308
14.5 与GIS集成应用 311
14.6 航海及其他应用 318
参考文献 320
作者简介

好的，这是一份关于一本名为《数字高程模型（第三版）》的图书的详细简介，内容侧重于该领域的前沿技术、应用深度和专业视野，但完全避开了对原书特定章节或内容的描述： --- 《数字高程模型（第三版）》图书简介：构建与洞察地表三维世界的深度蓝图 前言：认知重塑与数据驱动的时代要求 数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）早已超越了单纯的地理信息数据载体，它已成为现代地球科学、工程规划、灾害管理乃至人工智能领域不可或缺的基石。面对全球环境的快速变化和人类活动对地表精细化认知日益增长的需求，传统的DEM构建与应用范式正经历着深刻的变革。 本书，作为该领域前沿知识的系统性集成，旨在为专业人士、高级研究人员以及致力于空间数据科学转型的工程师提供一套全面、深入且极具实践指导意义的理论框架与技术工具集。它聚焦于如何从海量、异构的空间数据源中高效、准确地提取、建模、验证和应用地表的三维信息，从而实现对复杂地貌过程的精准模拟与预测。 第一部分：基石与范式革新——从数据源到结构化模型 本书的开篇部分，聚焦于构建高质量DEM所依赖的核心基础要素及其最新发展趋势。我们探讨了获取高精度高程数据的多元化路径，并深入分析了每种技术的数据特性、适用场景及局限性。 1. 数据获取的立体化与融合策略： 卫星与航空摄影测量学的新进展： 详尽解析了从传统立体像对到基于同源多视角（MSP）的密集匹配算法的演进，重点阐述了如何克服阴影、植被遮挡和城市峡谷效应带来的挑战。我们审视了基于深度学习的特征提取和匹配技术如何大幅提升稀疏匹配的鲁棒性和密度。 激光雷达（LiDAR）技术的深度剖析： 区别于传统的点云分类方法，本部分着重探讨了高密度、多回波LiDAR数据如何被有效地用于区分地表、地物和植被冠层。特别关注了机载（Airborne）、地面式（Terrestrial）和无人机载（UAV-borne）LiDAR数据的融合策略，以实现尺度上的连续性和精度上的互补。 干涉测量技术（InSAR）的精度突破： 阐述了差分干涉测量（DInSAR）和超越传统两幅影像的永久散射体（PS）及分布式散射体（DS）技术在监测毫米级地表形变（如滑坡、地面沉降）中的应用潜力。详细讨论了大气延迟校正、轨道误差去除和时间序列分析的核心算法。 2. DEM的结构化表示与拓扑约束： 在数据获取之后，如何选择最合适的结构来承载这些信息至关重要。本书超越了基础的格网（Gridded DEM）概念，对更高级、更精细的表示形式进行了深入研究： 不规则三角网（TIN）的高级应用： 探讨了TIN在保持地形特征尖锐度方面的优势，并对比了不同Delaunay三角剖分算法在处理断裂带和水系时的效率与拓扑一致性。 多分辨率模型与LOD（Level of Detail）： 介绍了为适应不同尺度的分析需求，如何构建和管理多层次的地形模型，特别是在大规模三维可视化和实时仿真中的数据简化与细节保持技术。 第二部分：数据质量、模型校验与误差传播分析 任何空间模型的可靠性都直接取决于其输入数据的质量。本部分是本书区别于入门级读物的核心所在，它要求读者建立起对地表模型误差来源的系统认知。 1. 精度评估的量化指标体系： 垂直精度与水平精度的分离评估： 详细介绍了除基本的均方根误差（RMSE）外，评估DEM在不同坡度、不同地貌类型下性能的专业指标，如绝对精度、相对精度和局部误差。 基于外部参考数据的验证： 探讨了如何利用高精度控制点（如GNSS测量数据）以及其他独立的高质量高程数据源，建立多维度、多尺度的验证流程，确保模型的客观可信度。 2. 误差的来源与传播建模： 系统性与随机性误差的解耦： 分析了传感器噪声、定位误差、大气扰动以及插值算法引入的系统性偏差，并介绍了滤波和校正技术。 误差在衍生产品中的传播： 这是应用阶段的关键。本书详细推导了坡度（Slope）、坡向（Aspect）、地形起伏度（Ruggedness）等衍生参数的误差传播模型，使工程师能够量化分析由原始DEM精度不足导致的二次分析结果的不确定性。 第三部分：高级分析与面向应用的深度建模 数字高程模型的核心价值在于其衍生分析能力。本部分聚焦于如何利用先进的算法，从DEM中提取出驱动复杂系统行为的关键地形因子。 1. 水文地貌分析的突破： 分布式水文模型的驱动力： 探讨了如何利用高密度DEM精确计算集水区域、水流路径和汇流时间，重点分析了处理“平坦区”和“洼地”的拓扑修复技术，确保水流路径的真实性。 地表过程的动力学模拟： 介绍了如何结合DEM衍生的地形参数，驱动侵蚀模型（如RUSLE/MUSLE）和泥石流/滑坡易发性评价模型，实现对地表物质迁移的定量预测。 2. 地形特征的自动提取与语义化： 形态学分析的智能化： 研究了如何应用形态学滤波和拓扑操作，自动识别和提取山脊线、山谷线、分水岭等一、二级地貌要素，实现地形特征的半自动化提取。 复杂地物的三维重建与去噪： 针对城市环境中的建筑、桥梁等非自然地物，介绍了如何利用DEM与DOM/DSM的对比分析，实现对“真地表”（Bare Earth）模型的精确剥离与重建，这对于城市规划和导航至关重要。 3. 可视化与交互式决策支持系统： 本书的最后部分关注于如何将复杂的空间模型转化为直观、可操作的决策工具。讨论了从传统的等高线生成到基于GPU加速的三维场景渲染技术，以及如何将DEM数据无缝嵌入到GIS平台中，以支持实时地形剖面分析、视线分析和三维可视化漫游，从而提升工程设计和应急响应的效率。 --- 总结： 《数字高程模型（第三版）》不仅仅是一本关于数据采集和基础制图的技术手册，它是一部关于地表空间认知的进阶指南。它系统地整合了遥感、计算机视觉、地理信息科学和地球物理学的最新交叉研究成果，为读者提供了一套从宏观数据采集到微观误差控制，再到高级应用模拟的完整方法论，是推动下一代地球空间智能发展的关键参考。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到《数字高程模型（第三版）》这本书的时候，内心还是有些忐忑的。我之前对DEM的了解非常有限，只知道它大概是用来表示地表高程的数据。我担心这本书会过于晦涩难懂，充斥着我无法理解的专业术语和复杂的数学公式。但是，当我翻开书页，看到作者的写作风格时，我的顾虑一下子消除了不少。作者的语言非常精炼，但又不像某些学术著作那样生硬，而是带着一种温和的引导性。他似乎非常擅长将复杂的技术问题拆解成易于理解的小块，并且在讲解过程中，时不时会穿插一些生动的比喻，或者提出一些引人思考的问题，让我感觉自己不是在被动地接收信息，而是在和作者一起探索这个领域。我尤其喜欢书中那些细节处的讲解，比如在介绍某个算法的时候，作者会细致地分析其优缺点，以及在什么情况下更适合使用。这种严谨而又不失灵活的讲解方式，让我对这本书的信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就很有质感，那种深邃的蓝色调，加上清晰的“数字高程模型”几个大字，还有那个抽象但又暗示着地形起伏的图案，第一眼就让人觉得这是一本内容严谨、学术性强的著作。我拿到的这本是第三版，虽然我还没来得及深入研读，但翻阅的初步感受是，它不像很多技术书籍那样堆砌概念，而是仿佛在讲述一个故事，从最基础的原理讲起，循序渐进，甚至能感受到作者在文字中流露出的对这个领域的深厚热情。我尤其注意到，在一些理论部分的阐述上，作者似乎非常注重将复杂的概念可视化，比如通过一些示意图和流程图，让读者能够直观地理解数字高程模型是如何构建、处理和应用的。这种“看得见”的学习体验，对于我这种初学者来说，无疑是巨大的福音。我猜想，这本书在理论深度和实践应用的结合上，应该做得相当出色。毕竟，第三版的出现，也说明了它在学术界和实践领域得到了广泛的认可，不断更新迭代，也在一定程度上保证了内容的时效性和前沿性。我非常期待能在这本书中找到关于DEM数据处理的最新方法和技术，以及它们在实际工程项目中的应用案例。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本《数字高程模型（第三版》的时候，我立刻被它精美的排版和印刷质量所吸引。纸张的触感很好，字迹清晰，而且书中穿插的大量图表，都印刷得非常精美，色彩还原度也很高。这让我觉得，作者和出版社在书籍的制作上是花了心思的，而不是敷衍了事。我注意到，书中在讲解一些原理和算法的时候，配图非常丰富，而且图示的质量很高，清晰地展示了相关的过程和结果，这对于理解抽象的地理信息处理概念来说，至关重要。我之前也看过一些相关的技术书籍，但很多图表都模糊不清，甚至有些错误，严重影响了阅读体验。而这本《数字高程模型》在这方面做得非常出色，我猜想，这些精心制作的图表，能够帮助我更快、更准确地理解书中的内容，甚至可能成为我日后工作中进行数据分析和模型构建的参考。

评分☆☆☆☆☆

我个人对《数字高程模型（第三版）》这本书的理解，更多地是聚焦于它在实际应用中的潜力。虽然我还没深入阅读，但从书名和初步的翻阅来看，它似乎不仅仅是一本介绍DEM基本概念的书，更可能是一本能够指导我们如何利用DEM进行实际操作的“工具书”。我看到目录中有很多关于“DEM数据处理”、“DEM误差分析”、“DEM应用案例”等章节，这些都深深地吸引了我。我一直觉得，学习一项技术，最终还是要落到实处，体现在解决实际问题的能力上。我非常希望这本书能够提供一些实用的技巧和方法，能够帮助我更好地处理DEM数据，进行空间分析，甚至能够指导我开展一些与地形相关的科研项目。如果这本书能够提供一些代码示例或者软件操作指南，那就更完美了。毕竟，对于我这样希望将理论付诸实践的人来说，这些“接地气”的内容，才是最有价值的。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字高程模型（第三版）》给我的第一印象是，它在知识体系的构建上非常完整。我看到目录的时候，就觉得作者已经把这个领域的研究脉络梳理得非常清晰了。从最基础的“什么是DEM”、“DEM的产生原理”开始，到各种“DEM的数据源”、“DEM的数据预处理”、“DEM的质量评估”，再到“DEM的应用”，几乎涵盖了所有我想了解和需要知道的内容。更让我惊喜的是，作者在讲解每个部分的时候，似乎都有引用大量的文献和实例，这让我感觉到这本书不是凭空捏造的理论，而是建立在扎实的学术研究和丰富的实践经验之上的。我尤其对“DEM的应用”这一章节充满了期待，因为我知道DEM在很多领域都有广泛的应用，比如地理信息系统、遥感、城市规划、地质灾害监测等等。我希望这本书能提供一些具体、有说服力的案例，让我看到DEM技术如何为这些领域带来切实的价值，甚至能从中获得一些启发，思考它在我的研究或工作方向上的潜在应用。