GIS中直线元内插点精度及对误差带的影响

基于误差传播定律,考虑参数r误差影响,推导了线元内插点的精度计算公式,讨论内插点精度对线元误差带的影响,并对影响的结果进行了分析,得到了一些有益的结论.     

TIN DEM线性内插不确定性的随机过程模型

基于随机过程模型导出了TIN DEM线性内插的随机过程模型,给出了不规则随机空间三角形的不确定性描述,讨论了TIN节点误差在线性内插中的传播问题。通过理论推导和实际算例,得到了TIN DEM线性内插点的点位方差和误差椭球半轴的解析表达式、线性内插精度最高点坐标的解析表达式,该结论与三角形的形状无关;对DEM线性外推导致精度急剧下降的必然性结论进行了理论证明;得到TIN线性内插的平均点位方差解析式,从理论上说明了本文结论的有效性。     

GIS空间数据面元与线元不确定性的关系

通过对线元误差落在一定区域内的概率分析，进一步明确了线元误差的概率统计性质．对多边形面积精度与面元误差环对面积精度影响这两者关系进行推导和数值计算，探讨多边形面积的标准差和面元误差带面积之间的关系，通过对多边形各边的线元误差分析．进一步描述多边形面积误差的分布状况和概率统计性质。     

基于抗差最小二乘配置的点云内插DEM算法研究

针对传统的点云内插DEM算法存在模型误差和点云粗差等问题,提出利用抗差最小二乘配置方法进行DEM内插。该方法可将内插模型误差当作最小二乘配置中的随机信号来处理,并采用基于抗差M估计的协方差函数拟合方法,对粗差数据进行剔除或降权处理,削弱其对协方差函数拟合精度的影响,从而提高DEM内插精度。最后采用三种实验方案对比分析,实验结果表明:抗差最小二乘配置插值方法具有更高的插值精度。     

一种改进的双线性规则格网DEM内插算法

在构建高精度规则格网DEM过程中,针对双线性内插模型对地形表面的线性描述所产生的误差问题,提出了一种误差校正的方法。该方法依据待插值点邻域内的坡形以及坡度与R因子的值对双线性内插中间结果进行校正。实验结果表明,在4种不同地貌类型区域,基于误差校正的双线性内插方法精度均高于传统的双线性内插方法,在丘陵、低山、高山地区内插精度也高于自然邻近内插、反距离加权内插与普通克里格内插方法。     

利用数字化等高线数据自动生成地形结构线

本文利用结构模式识别的理论．将等高线作为曲线看待，借肋寻找曲线上凹凸点的原理来确定山谷点山脊点，并根据地形特征进一步找出山谷线山脊线。对用此法初步找出的山谷线山脊线。利用ＡｕｔｏＣＡＤ进行编辑。经过编辑的山谷线山脊线再用曲线拟合法加密后就获得了用于ＤＥＭ内插的地形骨架线。通过两个实验证明，用此法可将大部分山谷线山脊线找出。用找出的山谷线山脊线参与内插后，ＤＥＭ内插的精度和地貌逼真度都有明显提高。实验结果说明了此法可大量减少人工采集地形结构线的操作，提高ＤＥＭ的地貌逼真度。     

基于点云数据内插DEM的精度比较研究

利用3维激光扫描技术,以云南元谋干热河谷地区冲沟为研究对象,扫描获得大量具有冲沟坐标信息的点云数据。离散的点云数据之间没有明显的拓扑关系,不能表达连续的地表形态,通过建立格网DEM可视化表达地形信息,利用不同的内插方法生成DEM并进行精度评定,以便在不同的地貌区和采点方式下选用最佳的内插模型。点云数据经过数据配准拼接以及噪声剔除,在ArcGIS软件中,通过数据格式转换,利用反距离加权插值、克里金插值、自然领域法插值三种不同的内插方法生成DEM模型,通过检查点法分析已有的固定点高程和内插相应点的高程值做误差比较,分析不同的内插精度。实验表明,反距离加权插值法和克里金插值中误差基本相同,自然领域法插值中误差最大。分析比较不同的内插精度,对地表的坡度、坡向、等高线的研究具有重要的意义。     

区域内插点的分布对GPS高程异常的影响

在GPS高程异常拟合中,选取分布不同的内插点,采用二次曲面、BP神经网络和RBF神经网络3种方法,对两种点位分布情况进行高程异常值的拟合。拟合后的数据采用了格拉布斯准则检验各种拟合模型的外推点数据的粗差情况,并查找剔除粗差。分别对两种情况进行精度分析,评定不同内插点的分布对高程异常的影响。实例分析证明,在实验地区均匀分布的内插点,无论是内插点的精度,还是外推点的推估精度都有明显的提高,合理地选取内插点,有利于高程异常精度的提高。     

滑动聚束模式SAR影像干涉处理方法

合成孔径雷达聚焦成像时,因地球旋转和传感器姿态控制误差而产生的非零多普勒中心在聚焦影像方位线中引入了线性相位,因此在干涉处理时方位线不能作为基带信号进行重采样。为了确保相位信息在重采样过程中不出现损失,一般采用内插核调制的方法完成方位线重采样。滑动聚束模式影像因成像的特殊性,聚焦影像的多普勒中心分布更加复杂,其方位线为时变信号。分析了滑动聚束模式影像点目标的多普勒历程,多普勒中心在方位线的变化规律,时变信号的内插方法,并通过模拟实验验证非零多普勒中心对内插精度的影响,最后对DORIS软件重采样环节进行改进,即采用新的多普勒中心表达式对内插核进行调制完成影像重采样,实现TerraSAR-X卫星滑动聚束模式影像的干涉处理。     

长距离稀疏参考站下网络RTK电离层误差内插模型精度分析

针对现有内插模型是否能够满足长距离稀疏参考站下电离层误差内插精度要求的问题,以线性内插模型、距离相关内插模型作为研究对象,首先结合误差传播定律从理论上比较两种内插模型对参考站间电离层延迟估值误差的抗差性;然后选取多组距主参考站不同距离的实例数据,分析比较模型内插精度的变化规律。实例结果表明:LIM模型内插精度分布较均匀,且优于DIM模型;对比中长距离(100 km),在长距离稀疏参考站下,模型内插精度明显降低,特别是对于电离层误差波动范围较大的卫星,其内插偏差超过±3 cm的达到50%以上。     

给定内插重力异常精度时对重力数据的要求

基于最小二乘配置误差估计公式,建立了重力异常格网数据的分辨率和精度与重力异常内插值精度的关系,提出了在给定插值精度时反推已知格网数据的分辨率和精度的方法。以EGM2008重力场模型为例,在不同分辨率和精度条件下进行重力异常插值实验。实验结果与本文方法的计算结果基本一致,表明该方法具有一定的可行性。     

基于映射函数网络RTK的大气误差内插估计模型

在比较分析已有内插模型的基础上,以卫星高度角、参考站高程、距离为变量,以大气映射函数为基本模型,提出了一种新的适用于高程差异大的大气误差内插模型。利用江苏连续运行参考站系统部分参考站数据,采用不同的内插模型进行处理、比较与分析。结果表明,对于高程差异大、卫星高度角小的用户站,映射函数估计方法、低阶曲面模型能够准确地估计出其与主参考站之间双差对流层误差,其最大均方差不超过2cm;映射函数估计双差电离层误差方法与低阶曲面模型、线性内插模型的估计精度相当。在以上4种方法的比较中,距离线性内插模型的估计精度最差,将近5cm。     

滑动式广义延拓插值法在GLONASS钟差插值中的应用

在对卫星钟差数据进行插值处理时,所采用插值算法的精度,直接影响到卫星钟差插值结果的精度,继而影响了卫星导航定位的精度. 因此在对卫星钟差数据进行插值时,应选择适宜的插值方法. 将Lagrange插值法和切比雪夫多项式拟合法进行滑动,利用这两种传统的插值方法和滑动式广义延拓插值法,分别对历元间隔为5 min的GLONASS卫星钟差数据插值到历元间隔为30 s的钟差数据,再与历元间隔为30 s的精密钟差数据进行对比,分析三种插值方法在GLONASS卫星钟差数据中的应用效果. 结果表明:利用这三种插值方法对GLONASS钟差数据进行插值时,插值精度均能满足要求,且滑动式广义延拓插值法的插值精度最高.      

基于广义延拓逼近法的QZSS卫星钟差内插精度分析

卫星钟差数据插值是高精度定位数据处理中的重要环节,其插值结果直接影响定位精度,但常用的插值或拟合方法具有不同缺点. 本文尝试将广义延拓逼近法应用于准天顶卫星系统(QZSS)卫星钟差数据的处理中,介绍了Lagrange插值法、切比雪夫拟合法和广义延拓逼近法的原理,以及滑动式与非滑动式的区别;然后使用QZSS钟差数据探讨三种方法的参数(组)取值与插值结果精度的关系;最后比较三种方法在各自最优参数(组)取值情况下对QZSS卫星钟差的插值精度. 结果表明:选取合理的参数组合,广义延拓逼近法完全适用于QZSS卫星钟差的插值,且插值精度明显高于其他两种方法.      

卫星导航系统中轮循式时频测量的数据预处理方法

针对时间频率系统中轮循式测量多通道信号与标准1PPS信号时差的记录错误通道数据问题,对阿伦方差等计算带来的不利影响,提出了一种结合Baarda算法和三次样条插值算法的数据预处理方法,有效地探测数据记录异常点,并计算异常点的三次样条内插值以替换,提高了原始数据可利用率和计算精确度。     

GPS精密轨道插值误差及方差估计

分析了影响GPS精密轨道插值传播误差精度的因素,给出了IGS精密星历误差在多项插值中的传播模型及传播误差的方差分量计算方法,为评定GPS插值轨道的精度提供了量化的客观依据,并用算例证明了卫星插值轨道的传播误差精度与精密星历误差精度在同一量级。     

一种抗差的形变数据插补方法

针对传统基于空间插值和时间序列上的插值补全形变缺失数据的方法在空间点位分布稀疏、观测值连续缺失以及含有粗差的情况下插补效果不佳的问题,提出了一种基于抗差Kriged Kalman Filter的形变缺失数据插补方法。该方法是一种时空插值的算法,在空间点位分布稀疏时考虑时间上的相关性,在时间上出现连续缺失时考虑其他点位对插补点的影响,以提高插补缺失数据的精度。又将抗差估计融合到Kriged Kalman Filter中以抵抗形变数据中粗差对插补精度的影响。利用模拟数据及天津GPS地面沉降数据进行了实验分析。结果表明:由于该法考虑了监测点的时空相关性以及具有抗差性能,使得插补结果在空间点位稀疏、连续缺失或具有粗差的情况下都具有较高的插补精度。     

单波束测深数据的插值精度分析

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径法,内插水深值粗差比例普遍低于5%,质量与效率上为较优的插值模型;内插值精度与数据源精度有关,但与数据源密度关系不大;在给定深度测量极限误差情况下,建议在制定有关数字水深模型标准时,对水深在20 m以内的格网点水深值极限误差可设置为0.4 m。     

小区域GNSS高程异常拟合方法研究

选取恰当的拟合模型是提高高程异常拟合精度的关键．本文利用湖南省新化县城区全球卫星导航系统（GNSS）和水准测量数据,采用反距离加权法、多项式插值法、径向基函数法、克里金插值法等多种曲面拟合方法进行高程异常拟合研究,并进行拟合精度评定．结果表明,径向基函数插值法内插精度最高,其中误差为±0.0158 m;局部多项式插值法外推精度最高,其中误差为±0.0104 m;综合来说,局部多项式插值法在县域尺度高程拟合中精度最高,本文研究结果对小区域GNSS高程拟合方法选取工作具有一定的参考意义.