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城市地表是城市自然地表和人工改造地形实体的综合体。数字高程模型(Digital Elevation Model)是通过规则离散格网采样数据实现地面形态的数字化描述。城市精细数字高程模型(Urban Digital Elevation Model,简称 U-DEM)描述的是精细尺度下城市地表特征(自然起伏地形、道路、建筑物基底、水域等)的空间起伏变化情况。城市精细数字高程模型是实现城市雨洪模拟、污染物追踪、日照分析、风场分析等应用的关键基础地理数据。传统的 DEM模型构建技术难以实现对精细尺度下的城市数字地形的表达,这成为制约城市地表过程模拟分析的瓶颈。 鉴于此,本文以地理学、测绘学及 DEM数字地形分析为理论基础,研究构建城市精细数字高程模型的方法。在比较分析了现有GIS和 DEM数据模型的构建方法基础之上,采用分区构建的思想去完成城市精细数字高程模型的构建,即以城市道路为区域划分界线,将城市整个区域分割成不同的小区域,针对不同的小区域选择合适的内插方法进行小区域模型的构建,最后将各个小区域的模型进行无缝融合。同时,以1:500地形图为本底数据,研究城市地面区域的分割方法,建立顾及城市自然地形、人工改造地形为一体特征的城市精细数字高程分区内插模型。通过上述研究,采用分区构建的 U-DEM数据模型构建技术,实现1:500比例尺城市精细数字高程模型的构建,该研究理论与方法的突破,不仅可以实现城市地表的精细数字化模拟,同时也为广泛分布于地理空间的自然地形、人工改造地形为一体特征的对象建模提供可借鉴的理论与方法,具有重要意义。 本文对城市精细数字高程模型的构建进行了具体的研究,主要的工作包括: (1)介绍了城市精细数字高程模型构建技术提出的背景、研究意义、研究现状、研究目标以及研究内容等。 (2)阐述了城市精细数字高程模型构建时的研究基础,包括研究样区的选择原则、实验数据的简介、实验数据预处理工作以及论文的技术方法和路线。 (3)提出了城市精细数字高程模型的概念,并重点针对模型的构建提出了具体详细的构建方法。 (4)针对上述构建好的城市精细数字高程模型的结果进行质量评价。 (5)介绍了原型系统的设计及功能实现,包括开发环境的要求、功能设计和界面的设计。 (6)最后,针对论文的研究过程,对论文进行了研究总结和研究展望。