毕业论文课题相关文献综述

1. 选题背景

对地形的表达最早可追溯至象形符号、写景透视等，到17 世纪等高线地形图，乃至20 世纪40 年代的航空影像，这一阶段地形表达以模拟为主。计算机技术的出现和计算机图形学的发展，使得地形表达发生了本质变化，特别是数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和地理信息系统（Geographical Information System，GIS） 技术的出现，地形可视化技术应运而生。地形可视化以DEM或数字地面模型（Digital Terrain Model，DTM）为基础，借助计算机图像图形相关理

论，研究地形的显示、仿真等。由于地形可视化的用途非常广泛，地形可视化成为近半世纪来各个行业领域经久不衰的研究主题，例如动态地形简化、地形仿真、真实感地形环境、地形景观模型，等等。

然而，目前的研究主要集中在大规模地形建模中数据的组织与调度、数据简化、地形纹理映射等DEM数据可视化技术本身，地形可视化表达手段也比较单一。常规平面等高线图在2 维平面实现了3维地形的表达，但地形起伏需要进行判读，虽具量测但不直观。地形仿真和地形景观模型必须借助外部数据，如遥感影像、航空影像、地形纹理像片等。实际上，DEM本身含有丰富的地形特征和结构信息，如坡度、坡向、曲率、地形结构线等。这些信息从不同的侧面刻画了地形地貌的本质特征。一直以来，这些信息没有在地形可视化中得到体现，如果把这些信息再次和DEM本身进行融合，即可实现不需要借助任何外部数据的DEM地形可视化自增强，为用户提供更加直观、准确、精细的地形认知，具有很好的应用价值。

数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）通过有限的地形高程数据实现对地形表面形态的数字化表达。和传统的地形图相比，DEM作为地形地貌的数字化表达方式，有着诸多优点，如: 精度易控制、显示形式多样、具有动态实时性、便于对地形进行定量化的描述和分析与建模等。

然而，表面上看，DEM是一组离散的成规则或不规则分布的高程数据，每个数据本身并不能反映实际地形地貌的几何特征，因此DEM缺乏纸质地图的直观性，信息隐含，地形可读性较差，需要DEM地形可视化技术以增强它的地形表达效果。

地形可视化技术是GIS的主要研究课题之一，其应用遍及土地管理与利用、虚拟现实、环境仿真、数字城市模拟等众多领域，对地形可视化的研究具有广泛的应用价值。

2.研究进展

由于地形可视化的应用领域十分广泛这使得它在近半世纪以来一直是众多领域经久不衰的研究主题，例如动态地形简化、地形仿真、真实感地形环境、地形景观模型等等。然而，目前的研究主要集中在大规模地形建模中数据的组织与调度、数据简化、地形纹理映射等DEM数据可视化技术本身[1,2]，地形可视化表达手段也比较单一。常规平面等高线图在二维平面实现了三维地形的表达，但地形起伏需要进行判读，虽具量测但不直观。地形仿真和地形景观模型必须借助外部数据，如遥感影像、航空影像、地形纹理相片等。

实际上，DEM本身含有丰富的地形特征和结构信息，如坡度、坡向、曲率、地形结构线，等等。