从数字地表模型到数字地面模型的转换技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

数字表面模型(dsm, digital surface model)一种反映地面上所有地物高度的数字模型，能够最全面地表达出地球（区域）表面的起伏情况。数字高程模型(dem，digital elevation model),是用一组有序数值阵列形式来表示地形高程的数字模型。dem仅包含了地形的高程信息，并未包含其它地物的高度信息。dsm不仅包含dem的基本高程信息，还涵盖了除地形以外的其它地表地物的高程信息。dsm与dem既有联系，也有区别，在不同的行业有不同的应用方式。它们的综合应用，可广泛应用于每一行业。例如：可用于森林地区的林木长势监测;也可用于城市发展过程中用地变化监测;在军事方面,可为导弹巡航提供基础地形模型。

研究背景：

中国矿业大学的李忠曾针对有建筑物以及树木的平坦地区,利用其本身的地形特点,提出附近最小值方法自动修正dsm以获得近似正确dem的方法，利用类似滤波的方法来实现dsm向dem的转换。其方法相较于原始手工编辑的方法，节省了大量时间并得到了较精确的数据成果，但是，这种方法只能用于平坦地区，对于一些地形较为复杂的地区，这种方法得到的数据会有很大的误差。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1)绪论部分：包括相关理论和概念、课题研究的目的意义，国内外相关研究进展状况，论文实施的技术路线、研究的内容方法以及预期目标；

2)模型构建：分析研究数字地表模型到数字地面模型转换的常用方法及其数据处理方法，构建数字模型转换的可操作实用方法；

3. 研究的方法与步骤

（1）采用无人机采集地形信息数据，从而得到原始dsm数据；

（2）基于arcgis软件平台对dsm进行预处理，剔除地物点云数据，从而得到三维地面点云数据，利用cass软件内插得到dem；

（3）设计不同的半自动算法编辑，剔除地物点云数据，从而得到三维地面点云数据，利用cass软件内插得到dem；

4. 参考文献

1 汤国安，李发源，刘学军.数字高程模型教程.北京：科学出版社，2010.

2 周启鸣，刘学军.数字地形分析.北京：科学出版社，2006:268-293.

3 王家耀，崔铁军，苗国强.数字高程模型与其数据结构.海洋测绘，2004，24（3）:1-4.

5. 计划与进度安排

（1）接受任务，内容理解，指导教师讲解、讨论、阅读指导教师规定的文献，撰写开题报告；（2022.3.17-2022.3.23）

（2）收集相关参数，通过网络、期刊、报纸、书籍进行相关资料搜集；（2022.3.24-2022.4.1）

（3）模型构建：分析研究数字模型转换常用方法及其数据处理方法，构建并设计数字地表模型到数字地面模型的可行性转换方法；（2022.4.2-2022.4.12）