DEM若干理论问题思考

等高线是获取数字高程模型(DEM)常用的数据源之一,但内插方法对DEM生成精度有显著的影响。基于形态学重建和测地距离变换运算,提出一种等高线数据生成DEM的内插方法。形态学重建用于获取与空间一点对应的最邻近的上等高线和下等高线的高程值,测地距离变换用于获取该点到上下两条等高线的测地距离;使用沿流水线的线性内插获取该点的高程值。实验表明,在只使用等高线数据生成DEM的情况下,本文提出的内插方法获取的DEM精度更高。     

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。     

基于等高线表面估计法的LIDAR数据DEM提取

本文采用了一种新的利用LIDAR数据提取数字高程模型(DEM)的方法。该方法首先由原始LIDAR数据内插生成数字表面模型(DSM),然后根据DSM等高线闭合及相交情况,将等高线分为非地面等高线和地面等高线,最后内插地面等高线生成当前DEM,并采用迭代逼近的方法进行精化,生成最终的DEM。实验证明该方法可以适用于有一定起伏的地形表面,而且该方法原理简单,计算量小,切实可行。     

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。     

数字高程模型内插方法的可视化对比研究

在生产或生活中应用数字高程模型内插时,最关键的问题就是怎样选取恰当的内插方法来满足高程数据建模的需求。不同的DEM内插方法随地貌地区和采样点方式的不同存在不同的误差。本文使用V isual Basic语言将数字高程模型内插方法编写成一套能够快捷方便的获取内插点高程的内插软件系统,可以使应用人员直接捕捉地面点高程,并获得地形的可视化信息,由此可以直观地观察到在同一地区相同采样点方式的条件下采用不同的内插方法引起的内插精度等质量方面的优劣区别,从而获取最优的内插方法,有效地满足DEM的生产、质量控制、精度评定和分析应用等各个环节。     

基于ArcGIS的高精度DEM建立方法研究

采用ArcGIS软件、不规则三角网建模与内插技术,研究了丘陵地区1:10 000地形图等高线和高程点数据的高精度DEM建立方法,并对精度进行了评估。研究结果表明,该方法建立的DEM精度符合三级DEM技术指标要求,根据此方法可针对不同地貌类型开展DEM建立实验,不断优化技术方案,提高DEM数据精度。     

基于人工判读高程原理的DEM自动生成方法

检查DEM精度最可靠的方法是人工判读高程法．理论上，如果人工判读高程法直接用于从等高线自动生成DEM，则生成的DEM是检查不出误差的．本文分析了人工判读高程的原理，论述了将其直接用于生成DEM的方法和过程，经试验，该方法生成DEM速度快、精度高。     

利用晕渲图进行数字高程模型位置精度检查方法的探讨

本文介绍了DEM位置精度检测的方法,针对DEM内插生成等高线与采集等高线进行套合检查的情况,论述了晕渲图与内插等高线的基本一致,说明了晕渲图的制作与等高线套合检查的关键技术指标,详细分析了套合检查过程中遇到的具体情况,对于DEM精度控制有很好地指导作用。     

顾及地形梯度变化特征的DEM构建方法及其应用实例研究

以高精度曲面建模(HASM)方法为基础,提出了一种顾及变量梯度变化特征的DEM构建方法,将地表高程的梯度变化方向融入到HASM方法中的高斯方程构建中。实验结果表明,构建的DEM无论是从高程精度还是形态精度都优于对比方法。构建的DEM高程数值误差的绝对值最大值、平均绝对值误差、均方根误差等指标均低于对比方法,同时该方法构建的DEM高程误差的空间分布更为随机,表明该方法具有更好地稳健性,受数据质量、地形复杂程度等因素的影响较小。此外,构建的DEM生成的等高线与原始等高线偏差最小,生成的山体阴影与参照DEM生成的山体阴影相似度最好,表明构建的DEM具有更好的形态精度。本研究对复杂地形区域的DEM构建及应用分析具有一定参考价值。     

利用高精度DEM绘制平原地区1∶10000地形图等高线的方法研究——以安徽宿州为例

随着高精度机载LiDAR点云数据的快速大量获取,高精度DEM的生产效率大大提高。在丘陵、山区、高山区利用高精度DEM自动生成等高线的精度及效率已被认可并广泛应用,但在平原地区目前仍未有较好的解决方案。本文提出一种平原地区利用分级渲染的高精度DEM人工绘制等高线的技术方法,实验表明,该方法勾绘的等高线能宏观、美观地反映区域地形地貌特点,精度符合要求,作业效率高,可为等高线生产更新提供一定的借鉴和参考。     

嫦娥三号导航相机测图能力分析及地形重建

基于立体相机成像模型并结合相机参数对嫦娥三号导航相机3维测图能力进行分析,利用摄影测量原理和误差传播定律对巡视器30 m范围内的DEM精度进行了理论分析,推导出导航相机立体影像获得的采样点精度公式,并绘制了DEM的平面精度图和高程精度图;同时使用多线程技术开发了基于导航相机立体影像的地形快速重建算法,利用多线程技术完成影像的特征匹配和密集匹配,并通过分块内插生成DEM。该技术应用于嫦娥三号任务中,有力地支持了嫦娥三号遥操作路径规划相关任务。     

DEM精度检查中等高线回放的量化方法

目前数字高程模型(DEM)精度检查中广泛采用等高线回放方法,以目视检查方式进行,定性为主。基于集合论引进了一种量化方法,即层次等高线差异栅格分析法,用于描述等高线回放的平面位置变形量。实验证明此方法不仅可视化效果好,其量化指标有助于定位DEM误差,包括粗差;也适合对不同DEM内插方法精度评定的对比分析。     

基于大比例尺地形图DEM快速建立方法的研究

利用现有大比例尺地形图快速生成DEM,通过对原数据格式的分析,利用程序采用基于高程点和等高线2种方式从dwg文件中批量提取出高程信息,高效、快速地获取大比例尺地形图中高精度的高程数据;使用VC^ 和ObjectARX编程技术进行DEM建模,在此过程中,通过采取优化数据结构等几种改进措施有效地减小了数据冗余并大大减少了程序运行的CPU时,快速制作出大区域高分辨率DEM。     

一种基于MicroStationV8的DEM平三角解决方法

利用约束三角网方法生成DEM过程中,在山脊或山谷部位会出现三个顶点高程值都相等的情况,同样在Tin渲染中显示为平台,这与实际地形不符,需要在平三角形区域另加实测数据来弥补数据的缺陷.现以连续等高线为基础,通过判断曲线走向及方位角,自动在山脊或山谷部位内插高程点,使之参与构三角网.     

基于高差分块的河流区域DEM自动赋值方法

DEM生成中面状河流区域DEM格网点高程应与所在水域面高程保持一致,这一问题目前尚没有一个好的解决方法。根据地形图中等高线与河流水域面特殊空间关系特性,提出了基于高差分块的河流区域DEM格网点高程自动赋值方法。该方法采用河流水域面裁剪等高线,然后对分块多边形自动构面,自动提取分块区域高程,最后对分块区域DEM格网点高程自动赋值。实践表明该方法处理后的DEM数据比未经处理的DEM更符合河流水域面地表形态,精度更高,具有良好的实用性和可靠性。     

地面三维激光扫描数据的DEM重建精度分析

提出将地面三维激光扫描技术获取的地表点云数据,实现数字高程模型(DEM)表面的重建,并从数据误差和建模误差两个方面对DEM重建的精度进行分析,提出了改进精度的方法。     

多种数字高程模型内插方法实验结果分析研究

数字高程模型DEM是利用遥感信息经过数字摄测量处理得到的经典产品之一,它是地理信息数据库的核心数据系统。目前,世界发达国家均建立了各自的数字高程模型,其广泛地应用于测绘、环境、资源和军事等多种领域,并且发挥着及其重要的作用。由于地形表面的复杂性和多变性,本文给出了多种DEM生成方法,通过实验分析各种内插方法在取不同权值时的内插精度,地面数据点的数量和分布对内插精度的影响;分析高斯贝尔曲线的最小二乘法对地表模拟精度的因素,最后综合分析了各种DEM生成方法相应的适用范围。     

采用趋势面LiDAR点云数据等高线生成方法

以平原地区为案例进行地貌数据生成,在分析现有滤波方法的基础上,采用三角网滤波、线性内插滤波进行LiDAR数据地面点和非地面点的分类,最后采用趋势面内插方法实现DEM数据滤波内插,尽而得到满足要求的逼真等高线数据。     

无人机影像数据提取大比例尺DEM的方法研究

以新疆某个试验测区为例,介绍了利用Pix4DMapper全自动摄影测量软件结合Terrasolid LDAR点云数据处理软件提取高精度DEM的方法与基本流程。通过实测的路面高程点与获取的DEM高程值做对比进行精度评价,试验结果表明,通过差分GPS无人机影像数据提取的DEM,可满足1∶2 000大比例尺地形图平坦地区DEM的精度要求。     

基于数字地形图的DEM数据获取方法研究

对数字地形图中的高程点和等高线的数据进行研究,分析了多种DEM数据获取方法的优缺点。在Auto CADVisual LISP编写了DEM数据批量提取程序,实现了基于数字地形图的DEM数据快速获取方法。