基于CryoSat-2测高数据的南极局部地区DEM的建立与精度评定

南极数字高程模型(DEM)是南极冰盖变化研究的基础数据,在我国南极重点考察地区Dome A及中山站至Dome A考察断面,利用新一代测高卫星CryoSat-2,对常用的几种插值方法如反距离加权、克里金、径向基函数、局部多项式和最近邻点插值方法的插值精度进行交叉比较,结果显示克里金插值方法的精度最高。利用中国第21次南极科学考察队采集的GPS数据,对克里金插值方法生成的两个区域的DEM精度进行验证。结果表明,坡度较小的Dome A区域DEM精度较高,平均高差为1.248 m,标准差为0.51 m;坡度较大的中山站至Dome A断面区域DEM精度较低,平均高程差达到3.87 m,标准差为9.358 m。     

利用CryoSat-2测高数据研究东南极PANDA断面考察沿线高程变化

卫星测高技术是研究两极冰面高程变化和物质平衡状态的主要手段。相对于传统高度计,CryoSat-2不仅能够提供更加密集的轨道覆盖,同时也提高了南极边缘地区的测量精度。但369 d的重访周期也使得传统的基于交叉轨道算法的时序分析不再适用,通过对CryoSat-2轨迹特征的分析,提出了基于近重复轨道的冰面高程变化模型。针对CryoSat-2数据预处理,采用基于地表模型的粗差剔除方法进行了粗差剔除,并基于EnviSat与CryoSat-2的协同分析,对CryoSat-2中的后向散射能量进行了系统变化趋势改正。利用2012-01~2014-05的CryoSat-2数据,对东南极PANDA断面考察沿线冰面高程变化进行了研究。实验结果表明,整个考察沿线高程变化趋势为0.017±0.009 m/a。该结论与其他学者提取相应流域的平均积累率相一致。但其分布不均匀,局部效应明显。通过与考察线路实测结果对比,两者在相对积累特征上基本一致。     

CryoSat-2 SARIn数据干涉处理及DEM获取

CryoSat-2搭载的合成孔径/干涉雷达高度计能够精确地探测海洋与大陆冰面高程变化,其合成孔径干涉模式（synthetic aperture interferometric mode,SARIn）提供的干涉数据可以利用传统差分干涉测量技术反演地面的高程信息,但在欧洲空间局公布的SARIn二级产品没有充分地利用这一信息。介绍了SARIn模式工作原理,并结合传统干涉测量技术,提出利用SARIn一级（level 1b,L1b）数据进行数字高程模型提取的算法和流程。通过数据质量检查,剔除数据中的错误信息;通过信号强度和相干性选择合适的解缠起点,实现干涉数据的逐行解缠;计算出卫星视角,结合卫星姿态、速度、位置和视线向距离等信息计算地面点的三维信息,最终插值生成SARIn DEM（digital elevation model）。利用该算法对2012年1月~4月的SARIn L1b数据进行干涉处理,获得了南极Lambert冰川流域局部地区的数字高程模型。通过对比ICESat DEM和RMAP DEM,表明SARIn DEM具有较高的精度,能够满足南北极等地区的高程变化研究。     

南极拉斯曼丘陵重力基准的建立

2008～2009年南极夏季期间,中国第25次南极科学考察队利用A-10便携式绝对重力仪和LaCoste&Romberg G相对重力仪在南极中山站及附近拉斯曼丘陵地区建立了高精度重力基准网。该网由3个绝对重力点和10个相对重力点组成,其绝对和相对重力测量的精度分别优于7.5×10-8 m.s-2、20×10-8 m.s-2。     

利用TanDEM-X影像和ICESat-2高程数据获取南极高精度数字高程模型

高精度DEM是南极科学研究的基础地理信息数据之一。德国空间局发布的TanDEM-X双站干涉影像对不仅分辨率高、覆盖范围大,而且具有零时间基线,不受时间去相关、大气变化及地面目标形变的影响。本文基于TanDEM-X双站干涉影像对和迭代差分InSAR技术获取南极高分辨率DEM;然后利用南极ICESat-2高程数据和最小二乘平差方法改正DEM产品的系统性偏移误差,提高DEM产品的绝对精度。真实数据试验结果表明,本文方法可获取分辨率优于5 m、绝对精度优于2 m的南极DEM。     

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。     

利用CryoSat-2测高数据研究南极威德尔海海冰出水高度时空变化

为了提高南极海冰出水高度的估算精度,以威德尔海为例,基于CryoSat-2卫星测高数据,联合冰桥计划(IceBridge)机载测高数据和科考船走航观测数据,获取应用最低点高程法反演海冰出水高度的最佳估计参数,进而估算并分析了 2011-2017年,每年5月-10月威德尔海海冰出水高度的时空变化.结果表明,最佳的出水高度...     

数字高程模型（DEM）的建立与应用

数字高程模型是基础测绘成果的数字化产品之一,在测绘,遥感,军事,工业等行业有广泛的应用。本文以介绍ＤＥＭ的基本概念和以不同的数据源,仪器设备生产ＤＥＭ的工艺流程,也简单介绍ＤＥＭ在测绘中的一些应用。     

基于CryoSat-2数据的纳木那尼冰川冰面高程变化方法研究

随着全球气候变暖,中亚地区大部分冰川逐渐变薄。高海拔山地冰川的变化会影响到周边地区的水资源和海平面变化,因此,我们需要高精度的地表高程观测数据来监测冰面高程变化。本文以喜马拉雅山脉西段的纳木那尼冰川为例,基于CryoSat-2卫星雷达高度计SARIn模式数据,修改了伪重复轨平面拟合方法,并计算了从2010年8月至2016年7月的冰面高程变化。纳木那尼冰面平均高程变化率为-0.47±0.44 m/year,整体呈现变薄趋势,与前人文献的结果基本一致,表明CryoSat-2数据在山地冰川使用伪重复轨平面方法估算高程变化有效可行。     

利用CryoSat-2卫星测高资料确定北极海冰干舷高

卫星测高技术的发展使得大空间尺度探测海冰成为可能,海冰干舷高是反演海冰厚度的关键参量,获取精确的海冰干舷高对海冰探测及了解全球气候变化均具有重要的作用。本文基于近3年获取的CryoSat-2卫星SAR模式测高资料,在60°N—88°N纬度带内的北极海域通过设定阈值筛选可用的观测数据,并在此基础上计算2015—2017年间月平均海冰干舷高,最后通过IceBridge航飞数据的时空匹配验证了本文获取的干舷高计算结果是可靠的。     

数字高程模型的生产及更新

数字高程模型(DEM)是基础测绘的重要产品之一，结合测绘生产实际情况，阐述了数字高程模型生产的主要技术环节，并提出了利用已有DEM进行数据更新的方法。     

基于DLG数据的DEM精细化(二维)制作探讨

通过宁夏DEM精细化制作,探讨基于1∶10 000 DLG数据的DEM精细化生产过程中的技术,进一步细化生成多尺度数字高程模型数据。     

南宁市六城区数字高程模型制作及应用前景

以南宁市六城区数字高程模型制作为例,对南宁市数字高程模型的制作过程进行了系统的阐述,由此针对制作大比例尺数字高程模型提出几点建议,最后探讨了其社会经济效益和推广前景.     

一种面向Cryosat-2数据的多参数联合的lead波形精确识别方法

远离星下点的lead(浮冰间的开阔水域)对回波波形有重要影响,使计算得到的瞬时海面高存在较大偏差。精确地区分出回波波形中的lead波形,能有效提高瞬时海面高(SSH)的测量精度。目前常用Laxon13算法(PP和SSD)来识别回波中的lead波形,进而计算海冰的出水高度。本文针对Cryosat-2高度计的SARIn模式数据,在Laxon13算法的基础上进行改进,新增了8参数,采用了一种更为精确的lead识别算法,即计算回波能量值在各参数下的统计量,设定分界值(阈值)以识别出lead。该方法采用MAX、PP、PPL、PPR、SSD、LEW、TEW、SLEW、KURT、SKEW共10种参数对lead进行识别,绘制了实验区域基于各个参数的分类图示并识别出lead波形,与Arctic and Antarctic Research Institute(AARI)提供的实际冰况图进行对比分析,确定lead有效识别的5参数。     

基于DLG二维数据的DEM精细化制作

对于已有1∶10 000数字线划图(DLG)数据的区域,利用1∶10 000 DLG作为2米格网数字高程模型(DEM)数据主要资料源,采用基于DLG数据内插DEM的作业流程软件进行生产,最终得到精细化DEM成果数据。     

DEM数据静止水体格网点高程批量定值和检查的实现

随着测绘科学技术的进步和测绘地理信息成果应用范围的扩大,DEM成果的质量要求逐渐提高并细化,而传统的DEM生产流程受软件平台功能的限制越来越难以满足要求,因此需要基于保持传统、符合规范、达到要求的目标进行DEM生产流程和质量环节的优化。针对实际生产中存在的问题,通过自研软件,对全数字摄影测量系统无法高效实现的成果要求进行质量细节的改善,对提高DEM的生产效率进行有益的尝试。     

A Comparison Between Contour Elevation Data Sources for DEM Creation and Soil Carbon Prediction, Coshocton, Ohio

A raster and vector GIS was created for the North Appalachian Experimental Watershed (NAEW) from legacy (1960) 1:2,400‐scale contour maps. The intent of the study was to use terrain data for the spatial modeling of soil organic carbon. It was hypothesized that DEMs derived from these data would be more accurate and therefore more useful for terrain‐based soil modeling than those from USGS 1:24,000‐scale contour data. Central tasks for this study were to digitally capture the 1:2,400‐scale maps, convert digital contour data sources to raster DEMs at multiple resolutions, and derive terrain attributes. A flexible approach was adopted, using software outside of mainstream GIS sources where scientifically or practically advantageous. Elevation contours and streamlines were converted to raster DEMs using ANUDEM. DEMs ranging in resolution from 0.5–30 m were tested for accuracy against precision carrier‐phase GPS data. The residual standard deviation was 1.68 meters for the USGS DEM and 0.36 meters for the NAEW DEM. The optimal horizontal resolution for the NAEW DEM was 5 m and for the USGS 10 m. Five and 10 m resolution DEMs from both data sources were tested for carbon prediction. Multiple terrain parameters were derived as proxies for surficial processes. Soil samples (n = 184) were collected on four zero‐order watersheds (conventional tillage, no‐till, hay and pasture). Multiple least squares regressions (m.l.s.) were used to predict mass C (kg m^?2, 30 cm depth) from topographic information. Model residuals were not spatially autocorrelated. Statistically significant topographic parameters were attained most consistently from the 5 m NAEW DEM. However, topography was not a strong predictor of carbon for these watersheds, with r² ranging from 0.23 to 0.58.     

基于LIDAR数据的DEM规模化生产关键技术研究

对机载LIDAR扫描数据对DEM规模化生产的方法展开了阐述,详细地介绍了机载LIDAR扫描数据制作精细DEM的生产流程,为生产单位DEM的规模化生产提供了有力的保障。     

机载点云数据生产DEM的关键技术探讨

从机载航摄仪中获取的点云数据出发,提出了点云制作DEM的生产工序流程及作业中的注意事项,重点论述点云精度、点云滤波、DEM制作等关键技术,并对点云滤波算法进行优化改进,使之更好地应用于项目生产中,提高了工作效率.