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绪论1

第一章 地理空间数据的不确定性7

1.1 地理空间数据不确定性的几个基本概念9

1.2 地理空间数据质量与不确定性的关系11

1.2.1 地理空间数据获取误差导致的不确定性12

1.2.2 地理空间数据采集与处理误差导致的不确定性12

1.3 地理空间数据不确定性的类型与特点13

1.4 影响地理空间数据不确定性的因素14

1.4.1 地理空间对象自身的不确定性15

1.4.2 地理空间对象抽象的不确定性15

1.4.3 空间数据处理过程中产生的不确定性16

1.4.4 地理空间数据使用中的误差及误差传播16

1.5 地理空间数据不确定性研究进展17

1.6 地理空间数据不确定性研究理论22

1.6.1 地理空间数据不确定性的研究内容23

1.6.2 地理空间数据不确定性研究理论26

1.6.3 基于空间统计分析和分形理论的不确定性研究31

第二章 数字地形模型及地表参数33

2.1 数字高程模型33

2.1.1 数字高程模型的实现36

2.1.2 数字高程模型的表达38

2.2 地形表面参数及常用地形参数的算法42

2.2.1 局部地形因子和区域地形因子42

2.2.2 DEM地形因子空间相关性研究46

2.2.3 地形特征提取及地形表面参数计算52

2.3 地形复杂度61

2.3.1 地形复杂度62

2.3.2 地势起伏度与粗糙度计算65

2.4 本章小结67

第三章 分形理论与DEM不确定性69

3.1 分形理论70

3.1.1 分形的起源70

3.1.2 经典分形图形74

3.1.3 分形几何的基本概念75

3.1.4 分形的特征77

3.1.5 分形几何与传统几何的差异81

3.1.6 几何分形与随机分形83

3.2 分形维度计算85

3.2.1 整数维与分数维86

3.2.2 分形维数的测度88

3.2.3 常用表面分形参数计算方法89

3.3 地形分形特征是自仿射分形与多重分形92

3.3.1 自仿射分形94

3.3.2 多重分形94

3.3.3 渡越长度96

3.4 分形Brownian函数DEM数据不确定性96

3.4.1 分形Brownian函数的定义97

3.4.2 分形布朗运动原理与地形模型99

3.4.3 分形参数与DEM数据确定性和不确定性101

3.5 本章小结104

第四章 数据获取及研究区选择106

4.1 可获取的大范围DEM数据及特性研究106

4.1.1 主要DEM数据产品特点分析107

4.1.2 DEM数据产品检验与评估112

4.1.3 结果分析116

4.2 研究区选择120

4.2.1 研究区选择120

4.2.2 研究区自然地理状况125

第五章 DEM半变异函数不确定性研究132

5.1 半变异函数132

5.1.1 半变异函数的基本理论132

5.1.2 半变异函数的拟合模型136

5.2 DEM半变异计算结果与分析138

5.2.1 基于半变异函数的分维值计算139

5.2.2 半变异函数分析140

5.2.3 DEM数据的空间依赖性和不确定性146

5.2.4 DEM各向异性计算与分析148

5.3 DEM二维fBm分形表面的模拟及其不确定性158

5.3.1 基于分形的DEM表面模拟159

5.3.2 DEM面分维计算与分析165

5.4 本章小结170

第六章 地理空间数据不确定性的多重分形研究176

6.1 多重分形176

6.1.1 多重分形的基本概念177

6.1.2 多重分形谱的计算179

6.2 DEM数据的多重分形分析180

6.2.1 DEM数据多重分形谱计算180

6.2.2 DEM多重分形分析184

6.2.3 DEM多重分形谱特征186

6.3 本章小结191

第七章 结论与展望193

7.1 主要结论193

7.2 未来展望195

参考文献197