基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成

由于三线阵立体影像在提取3维空间信息方面具有突出的优点,文中利用MOMS-02前、后视影像对基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成进行了研究与试验,主要内容包括三线阵航天遥感影像的外部定向、数字影像匹配、DEM自动生成等.试验结果表明,采用文中提出的方法用于DEM自动生成可以取得较高的高程精度.     

基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成

由于三线阵立体影像在提取3维空间信息方面具有突出的优点，文中利用MOMS-02前、后视影像对基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成进行了研究与试验，主要内容包括三线阵航天遥感影像的外部定向、数字影像匹配、DEM自动生成等。试验结果表明，采用文中提出的方法用于DEM自动生成可以取得较高的高程精度。     

DEM融合算法及其在困难地区测图中的应用

对于我国西部高山区,如横断山脉,高程起伏明显,常年被云雾覆盖,日照稀少,采用传统方法进行地形图测绘存在较大困难,依赖单一方法获取的DEM往往难以满足测图的精度要求。为充分利用不同传感器和不同方法生成的DEM的优点,本文根据各方法的特点,结合小比例尺地形图中低精度的DEM,基于绝对精度等先验知识确定优先级别、相关/干系数确定融合权重,提出了一种包括雷达干涉测量、光学立体摄影测量、不同侧视方向像对雷达立体测图生成的四种多源DEM的像素级融合算法。在横断山脉地区使用所提融合算法进行了实验,获得了一个总体精度得到提高的无缝DEM,实验结果表明新算法为地形复杂的测图困难地区DEM获取提供了一种可能的解决方案。     

机载LiDAR点云生成多尺度DEM方法

为了利用机载激光雷达点云生成高保真、多尺度的数字高程模型(DEM),提出了一种基于综合生成策略的方法:首先,利用点云数据中的地面点生成高分辨率、高保真的DEM作为基础DEM;然后,通过迭代的方式对上一层较高分辨的DEM进行综合获取较低分辨率、高保真的DEM。实验表明,本文方法不仅具有可行性,而且生成的多尺度DEM具有高保真的特性。     

基于双三次Hermite插值方法的DEM误差传播分析

针对由双三次Hermite插值所生成的DEM数据,提出了一种新的传播误差估计方法。传播误差估计模型所适用的空间对象包括:线、不规则三角网(TIN)和规则格网等DEM数据。基于统计学中的误差传播定律,推导出了由非线性插值方法所生成DEM的误差传播公式。最后,将由双三次Hermite插值方法所生成DEM的传播误差与先前研究中采用线性插值所生成DEM的传播误差进行对比分析,由此可以更加全面地掌握通过线性插值或者非线性插值方法所生成DEM的误差传播规律。该成果可用于指导对实际生产DEM产品过程中插值方法的选择。     

基于水域和高程数据的DEM生成

本文论述了一种基于水域与高程数据的DEM生成方法，介绍了基于含有隐式拓扑关系军用标准格式的水系要素生成封闭水域面的方法，说明了格网的生成方法和DEM生成时水系要素的利用方法。应用该方法能较好的描述地形的水系特征，并已应用到数字高程图的生产中。     

Surfer软件中高程数据内插方法比较分析

为了获取模拟连续地表高程时的规则格网DEM数据,需要对离散的高程点数据进行内插计算,内插后计算精度的好坏与内插方法的选择密切相关。此处针对Surfer10.0软件提供的12种内插方法,选取1∶5万高程数据进行了离散点内插生成DEM的实验。先从基础性目视研究中得出一定结论,而后通过耗时、DEM三维可视化效果、残差计算等方面采用层层递进、逐一排除的方式对剩下各种内插方法进行比较研究,得出实用的结论。     

TIN向规则格网DEM转换的新算法

由TIN生成规则格网DEM是基于TIN的离散点数据栅格化的重要一步,在基于一种数学原理的基础上运用逆向思维提出了TIN向规则格网DEM转换的新算法,不用传统的分块和建立索引,而是通过逐个遍历三角形来判断格网节点位于哪一个三角形中并实现格网节点的插值。通过编程实现、测试该算法,证明它具有非常高的插值效率。     

DEM建模方案的分析

首先阐述了数字地面模型的定义 ,其次叙述了目前DEM建模的方法 :根据离散点建模和根据等高线数据建模 ,最后讨论一种基于数字化等高线建立高质量DEM的方案 ,并分析其可行性。     

面向DEM构建的不同等高线离散化方法适应性分析与评价

地形图是构建数字高程模型(DEM)的重要数据源,同时近几年空间插值方法在建模精度等方面的应用得到了不断的提高,因此将等高线离散化成高程点进行空间插值构建高质量DEM成为值得研究的课题。在此背景下,本研究从操作的易行性及空间插值的原理出发,基于ArcGIS软件设计了6种离散化方法;并以江南某丘陵地区为实验区域,以大比例尺地形图为基础数据源,探讨了在不同影响因素下各离散化方法构建DEM时的差异性与适应性。     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD. It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature. Generally speaking, there are two methods for building DEM. One is based upon the digital terrain model of discrete points, and is characterized by fast speed and low precision. The other is based upon triangular digital terrain model, and slow speed and high precision are the features of the method. Combining the advantages of the two methods, an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper. When interpolating elevation, this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the traingle. The method has the advantage of fast speed, high precision and less memory.     

Algorithm for generating dem based on cone

Digital elevation model (DEM) has a variety of applications in GIS and CAD.It is the basic model for generating three-dimensional terrain feature.Generally speaking,there are two methods for building DEM.One is based upon the digital terrain model of discrete points,and is characterized by fast speed and low precision.The other is based upon triangular digital terrain model,and slow speed and high precision are the features of the method.Combining the advantages of the two methods,an algorithm for generating DEM with discrete points is presented in this paper.When interpolating elevation,this method can create a triangle which includes interpolating point and the elevation of the interpolating point can be obtained from the triangle.The method has the advantage of fast speed,high precision and less memory.     

几种建立DEM模型插值方法精度的交叉验证

建立DEM模型时需要对离散的高程点进行空间插值,实现这一目的的插值方法有很多种。文章主要选择了6种常用的插值方法,分别在平原、丘陵和高山几种不同复杂程度的环境下对其插值的精度使用交叉验证方法进行评估。结果表明,同样的插值方法对不同复杂程度的地形效果是不一致的,多种插值方法中以克里金插值方法的插值适用性最强,精度最高。     

基于Coons曲面的规则格网DEM表面模型

内插是数字高程模型的核心问题。目前的内插模型主要是由离散的格网数据构建的连续曲面,直接以点推面,可能存在较大的地形误差。本文建立的Coons曲面DEM表面模型,首先利用离散的格网数据构造与格网边界相对应的地形剖面曲线的拟合曲线,再基于拟合曲线构建DEM表面模型。实验表明：Coons曲面DEM表面模型是一种高精度的DEM表面模型,其地形模拟误差比直接基于格网数据建立的双线性内插、样条函数内插和移动曲面拟合法的误差都小,实际地形模拟误差与双线性模型相比减少15％-28％,且精度随着构建边界拟合曲线所用格网点的增多而逐渐提高。     

基于Kalman滤波的InSAR基线估计方法

针对目前SAR干涉测量中基线估计现存的问题,提出了利用Kalman滤波和配准参数进行基线估计的方法.所提出的方法具有不需地面控制点、不受地形限制和不依赖于轨道参数等优点,并可以估计时变的基线参数.利用南京地区的ERS-1/2 tandem数据进行了试验研究,并对提出的方法进行了验证.结果表明,在精确的卫星轨道数据和地面控制点不能获取时,所提出的方法仍能有效地估计InSAR基线.这在一定程度上补偿了轨道偏移带来的误差,为获取高精度的DEM奠定了基础.     

基于DEM的水土流失分析

数字高程模型（DEM）是地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据。数字地形模型从已知3维坐标的散乱点和已知高程的等高线出发,构筑地形表面,以数字的形式表示实际地形特征的空间分布,从而建立起相关区域内任一点的地形情况。利用数字高程模型进行宏观地形因子和微观地形因子的分析,直观地显示研究区域的地貌形态,为水土流失监测、分析、治理提供了重要的科学依据。     

Developing a Fine-Resolution Digital Elevation Model to Support Hydrological Modeling and Ecological Studies in the Northern Everglades

Accurate high-resolution terrain data are essential for hydrological modeling in lowlands. This study integrates elevation survey data and vegetation data at the point and 50 m scales to develop a fine-resolution digital elevation model (DEM) for the northern Everglades of Florida. The terrain was divided into two vertical strata (lowland and highland) based on a 50 m scale vegetation map. The DEM in highlands was interpolated with all the survey points and later adjusted using an association between vegetation and hydroperiod (the number of days per year that land is flooded). The DEM in lowlands was interpolated with elevation surveys tagged as lowland types. The two DEMs were then combined, forming a new DEM with a 7.7 cm mean absolute validation error—a significant (2.3 cm) improvement over the previous DEM.     

Assessment of Dem Quality for Characterizing Surface Roughness Using Close Range Digital Photogrammetry

This paper presents a procedure for assessing the quality of a digital elevation model (DEM) which has been applied to the output of a normalized cross correlation based stereomatching algorithm. Using semimetric photography of natural gravel river bed surfaces acquired in the field, digital photogrammetry was used to extract DEMs automatically for use in characterizing surface roughness properties. The procedure for assessing DEM quality involves examination of (i) ortho-images, to provide a qualitative check on stereomatching performance; (ii) DEM collection statistics which quantify the percentage of correctly matched pixels as a function of those interpolated; and (iii) height differences between check points, measured using independent field survey, and corresponding DEM points. The concepts of precision, accuracy and reliability are defined in the context of DEM quality assessment and methods are outlined which can be used to assess these variables. The assessment is conducted for two adjacent stereopairs with similar characteristics, considering the effects of both DEM collection parameters and different lens models upon DEM quality. Results show that digital photogrammetry, in conjunction with independent field survey, can be used successfully for extracting high resolution, small scale DEMs from natural gravel surfaces. Components (i) and (ii) of the quality assessment suggest the need to optimize DEM collection parameters, although the effects of not using a properly specified lens model were minimal at this scale. Method (iii) showed that increasing stereomatching success does not necessarily lead to more accurately estimated DEM points. However, the use of method (iii) remained difficult because of the scale of the photogrammetric application being used; check point positioning within the photogrammetric co-ordinate system was only possible to ±10 mm which, for a gravel bed surface, was associated with elevation variance of a similar, sometimes greater, magnitude. The next stage of this research will require the use of higher quality check data, possibly from laser profiling.     

基于数学形态学的TIN和GRID自动生成研究

在分析了数学形态学的基本原理的基础上,提出了一种基于数学形态变换自动生成Delaunay三角网(TIN)和规则格网(GRID)的数字高程模型的算法,这种算法将离散的地面点的图像集合进行骨架化并自动构成Thiessen多边形,然后,通过序贯条件形态变换,自动建立TIN和GRID.在建立Thiessen多边形的过程中,提出了用逐点生成数字圆盘的方法来保证变换过程的各向同性;在建立Delaunay三角网的过程中,提出了利用正交结构元素进行条件膨胀,从而保证了相邻点之间的正确位置关系.该方法能保持Thiessen多边形和Delaunay三角网的拓扑关系,因而能保证DEM 的高精度,而且具有数据结构简单、运算速度快的特点.最后,给出了试验结果并与有限元法的结果进行了比较.结果表明,这种方法用于建立DEM具有良好的应用前景.