中国区域TanDEM-X 90 m DEM高程精度评价及其适用性分析     

於佳宁  刘凯  张冰玥  黄滢  范晨雨  宋春桥  汤国安 《地球信息科学学报》2021,23(4):646-657

数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）是地球表层系统科学相关研究的基础数据,DEM数据精度的定量评价对科学选择DEM数据源、量化数据误差的影响等具有重要意义。在目前全球尺度可免费获取的DEM数据中,2018年发布的TanDEM-X 90 m DEM（TanDEM-X 90）数据凭借其较好的现势性得到了广泛关注。然而,目前大区域尺度上开展的针对TanDEM-X 90数据精度的评价工作较为有限,缺乏对其整体精度及误差空间分布特征的系统认知。本文以ICESat/GLAS卫星测高数据为评价数据,并选择SRTM-3 DEM和AW3D30 DEM作为对比数据,以平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）、偏度和峰度等为统计指标,重点研究了TanDEM-X 90在中国主要陆地区域的误差统计特征和空间分布规律,探讨了高程、坡度、地貌类型、土地覆盖等对DEM精度的影响,并进行了适用性分析。结果表明：① 在中国区域,TanDEM-X 90数据的平均绝对误差和均方根误差分别为4.31 m和7.87 m,其高程精度与SRTM-3相近,但明显低于AW3D30;② 当坡度低于4°时,TanDEM-X 90的整体精度为3种数据中最高的;③ 对于平原、丘陵、台地这3类地貌类型,TanDEM-X 90相较SRTM-3而言具有一定精度优势;④ 本研究还以流域为单元绘制了全国尺度的TanDEM-X 90误差空间分布图,为该数据在全国尺度或典型区域的应用提供重要参考。研究也表明TanDEM-X 90在反映地表高程信息方面具有更好的时效性,能更好地反映中国区域近年来受人类活动影响的地表高程变化。  相似文献   

"地理信息系统原理"一流本科课程建设的探索与实践     

张书亮  李发源  杨昕  熊礼阳  汤国安 《地理信息世界》2021,28(1):7-11

"地理信息系统原理"是地理信息科学专业的核心基础课程,特别是在当前国家一流课程、课程思政等新的人才培养环境和要求下,开展课程的教育教学改革研究非常必要.从深化立德树人,破解课程思政教学难题;加强教材建设,助力课程改革;重视在线课程,积极建设线上优质课程教学资源;重构教学设计,构建"333"(3点驱动、3线课堂、3类方法)为核心的教学模式;多措并举,打造高水平课程教学团队等几个方面,探讨和介绍了南京师范大学"地理信息系统原理"国家线上线下混合式一流课程的建设经验与举措,对于当前"双万计划"背景下的地理信息科学专业开展高水平课程建设具有一定的指导意义.  相似文献   

地理空间信息的M-R曲线扩展分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

龙毅  周侗  刘学军  汤国安 《地球信息科学学报》2006,8(3):76-82

分形理论在地理空间信息的复杂性分析中具有广泛的应用前景,但是强调完全自相似为基础的单一分形维数,难以描述复杂变化的地理目标特征。本文研究表明,与分形维数相比,M-R曲线所包含的更丰富的地理空间特征信息使之成为更值得关注的分形分析对象。在此基础上,本文初步阐述了M-R曲线的性质与地理空间意义,并进一步探讨了M-R曲线的扩展分析方法,包括M-R曲线的函数拟合与分维谱分析。最后以小比例尺地图中河流数据为例,分析了我国长江、黄河两大河流的空间形态特征及其规律。实验表明,在小尺度范围内长江具有更丰富的细节变化,黄河则在更大的尺度上表现出复杂性。  相似文献   

基于GIS场模型的城市餐饮服务热点探测及空间格局分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张海平  周星星  汤国安  周蕾  叶信岳 《地理研究》2020,39(2):354-369

餐饮服务是城市生活的重要组成部分,提取城市餐饮服务热点并识别其空间分布模式,对于理解城市形态结构具有重要意义。针对过去基于POI进行城市形态特征定量分析的不足,利用GIS场模型对城市特征要素的空间分布模式进行识别,并采用地学信息图谱对其模式进行可视化和分析。以济南市主城区4.71万个餐饮服务POI作为主要数据源,首先基于密度场热点探测模型提取餐饮服务热点并按照密度值进行等级划分;然后采用广义对称结构图谱和数字场层次结构图谱表达餐饮服务热点的空间分布结构特征和规模等级结构特征,并构建其分布模式图谱;最后对结果展开讨论。研究表明：① 数字场热点探测模型能够有效地从POI中识别出不同等级的热点。② 广义对称结构图谱和基于GIS场模型的层级结构图谱能够分别从纵横两个方面分析和表达餐饮热点的空间分布结构和层次等级结构特征。综上所述,本研究为基于POI的城市特征要素提取和城市形态研究提供了一种有效的定量分析思路,其方法也可以推广至其他城市特征要素的提取、分析和表达当中。  相似文献   

基于DEM增强黄土典型地貌表达效果的方法研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

周毅  汤国安  王春  李发源 《测绘通报》2009,(11)

基于黄土典型地貌类型样区高分辨率DEM数据(5 m分辨率),及其衍生出的系列地形信息图层(山体阴影图、明暗等高线、坡度变率图、坡向变率图、地表曲率图),设计了针对黄土典型地貌、增强信息表达的制图方案。结果表明,山体阴影图与明暗等高线的叠加,可保留表达的真实感,增加地形计量化信息,在黄土塬区效果较好。山体阴影图与上述其他图层叠加,增强了对坡面纹理特征的刻画,在丘陵沟壑的表达效果较好。  相似文献   

“地理信息系统”课程的设计与实践   总被引：19，自引：0，他引：19  

汤国安  周卫 《地球信息科学学报》2005,7(2):65-69

“地理信息系统”课程是地图学与地理信息系统本科专业的核心基础课程,该课程的学习对于掌握地理信息系统的基本原理和方法,对于专业课程的学习具有十分重要的意义。本文着重介绍了地理信息系统课程建设的思路与方法,并对其中的地理信息系统网络课程的内容体系与应用方法进行了重点的探讨。  相似文献   

顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区预处理并行算法     

江岭  汤国安  宋效东  刘凯  阳建逸 《武汉大学学报(信息科学版)》2014,(12)

针对现有格网DEM洼地和平坦区处理并行算法进行数据处理时未考虑并行粒度等问题,在分析了洼地和平坦区处理串行算法的基础上,基于消息传递接口并行化工具,构建了顾及粒度控制的格网DEM洼地和平坦区处理并行算法。在配置Linux操作系统的集群环境下,利用不同大小的DEM数据,测试了算法的并行性能,结果表明:顾及粒度控制的并行MV算法可以在任意并行粒度下完成计算任务,具有较好的并行性能。而且,对于某一给定的DEM数据,存在一个合适的并行粒度使得MV算法的并行性能最佳。  相似文献   

引入改进Snake模型的黄土地形沟沿线连接算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

周毅  汤国安  习羽  田剑 《武汉大学学报(信息科学版)》2013,38(1):82-85

提出了一种利用坡面汇流改进的Snake模型实现黄土地貌沟沿线栅格点自动连接的新方法.该方法基于高分辨率DEM数据,利用正负地形边界处坡度转折特征,识别沟沿线点,进而用坡面汇流方向场改进了Snake模型中的梯度矢量流场,指引分水线缓冲曲线向沟沿线点蠕移,达到有序连接沟沿线点从而实现正、负地形的自动分割的目的.对比实验结果表明,该方法所识别的黄土沟沿线较好地逼近真实的地形特征.  相似文献   

基于DEM的黄土高原面积高程积分研究   总被引：5，自引：1，他引：4  

祝士杰  汤国安  李发源  熊礼阳 《地理学报》2013,(7):921-932

面积高程积分(Hypsometric Integral,HI)是通过统计流域地表的高程组合信息,从而揭示流域地貌形态与发育特征的重要指标。本文以1:10000比例尺5 m分辨率DEM数据分析流域面积高程积分计算时的影响因素,以SRTM数字高程模型数据为基本信息源,研究黄土高原重点水土流失区的面积高程积分空间分异特征。研究工作首先讨论并总结了面积高程积分的地学含义,明确了DEM分辨率以及分析面积对于面积高程积分计算的影响,并分析各地貌对象面积高程积分的相关性;然后,面向黄土高原重点水土流失区,采用面向多尺度分割的方法,基于小流域面积高程积分,实现了黄土高原重点水土流失区地貌分区。研究结果表明,DEM分辨率对于小流域面积高程积分计算影响较小,当小流域面积阈值达到10 km2时,面积高程积分趋于稳定;各地貌对象中,流域面—正地形—沟沿线、山顶点—山脊线—流域边界这两组组内面积高程积分值相关性非常强;基于面积高程积分的地貌分区,与黄土高原地区水土流失分区图和输沙模数分区图具有相当程度的耦合关系,并细化了原有分区结果。  相似文献   

GIS高等教育空间结构演变及研究取向分析     

罗明良  汤国安 《地理科学》2013,(2):251-256

综合地图学与地理信息系统(GIS)普通高等院校高考招生信息及研究生招生简章,对GIS硕士及博士点方向的学科取向特征及GIS高等教育的省际空间结构演化进行研究。结果表明,国内GIS研究布局侧重空间数据分析与建模、GIS设计与应用两大模块;GIS数据采集、管理、地理信息服务有所涉及;在GIS研究前端如GIS空间认知、地理信息本体,及GIS拓展延伸的软科学问题上投入力量不足。综合硕士点、博士点及GIS专业本科招生高校信息,以省域为基本统计单元,基于重力模型分析其空间结构特征。结果显示,2005~2008年,GIS高层次教育发展迅速,国家尺度上形成北京市、江苏省两大中心;区域尺度上2005年与2008年差异明显,广东、云南步湖北、四川、甘肃及吉林之后成为新的区域性GIS教育中心,全国六大区域GIS教育中心初步形成。  相似文献