三角高程测量中天顶和斜距的计算

本文通过分析大气密度与大气垂直折光系数的关系 ,推导出消除了大气垂直折光影响的天顶距和斜距计算公式 ,既拓宽了天顶距的适用范围 ,又提高了三角高程测量成果精度。     

数字化等高线数据得出的数字高程模型的精度

尽管数字高程模型的精度可以用不同方法来量化和测定，但它总是被三个主要因素影响：地形特征、采样策略和内插方法。本文讨论了这些参数及相互影响。本文重点讨论从数字化等高线产生的ＤＭＥ，因为这是ＤＥＭ的主要来源，尤其是在ＯＥＥＰＥ（欧洲摄影测量研究试验组织）成员国里。由于采取了内插方法，使这种ＤＥＭ常表现为不受欢迎。本文还讨论了这些影响的起因，数量级和如何减少其影响以提高ＤＥＭ的精度。     

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合的方法及其所能达到的精度已成为测绘界关注的一个热点.拟合方法是否恰当,拟合后的精度能否满足要求直接关系到GPS高程在实际工程中的应用.本文结合了应用实例来研究GPS高程拟合的方法,主要包括二次多项式法和多面函数和加权平均法,并利用了MATLAB编程实现了高程异常的曲面拟合.通过对各种拟合方法的精度分析,得出如下结论:二次多项式法比较适合本应用实例,若选取合适的已知点点位分布、密度,该方法能够达到毫米级精度.     

1∶10000DEM精细化处理方法及其应用效果分析

以研究区1∶10 000DEM和DLG数据为基础,分别提出基于DLG数据和DEM数据的精细化处理方法,并对比分析了最近邻域法、双线性内插法以及三次卷积法三种重采样方法对DEM精细化处理效果的影响,结果表明:双线性内插法在时间效率、数据精度以及图像效果方面均适中,故决定采用双线性内插法将研究区5m格网DEM数据通过重采样生成为2m格网DEM数据,最后通过可视化和检查点法验证了精细化处理的精度均满足相关要求。相关研究成果可为地形特征等数据的提取提供精度较高的基础数据。     

复杂地形景区三维导览图的设计与实现

为满足复杂地形景区对三维地图导览的需求,构建更为清晰的三维地图模型,提供良好的三维导览地图设计方案显得尤为重要。为了更好地与卫星影像进行贴合,DEM数据的采样密度要与卫星影像的分辨率一致。本文通过对比当下常用的四种空间插值方法的适用范围与运用特点,设置相关阈值及权重,直观比较了四种插值方法产生的插值结果,选择更适合复杂景区DEM插值的插值方法并对其进行精度提升,以此得到符合精度要求的DEM数据。最后利用相应地区的卫星影像进行地图投影及影像贴图,两种数据结合构建复杂景区的三维地图模型,给游客带来更为精确直观的定位信息和空间要素信息。     

GPS拟合高程代替五等水准测量精度的分析与探讨

就GPS高程转换进行研究,论述了GPS高程转换的过程及常用方法,特别对数学模型拟合法进行了讨论,最后通过对某地区GPS拟合高程与水准高程的精度对比分析,提出了利用GPS观测值加已知高程点拟合求待定点高程的方法,论述了等级网GPS拟合高程可以达到的普通几何水准测量精度。     

GPS 高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合的方法及其所能达到的精度,已成为测绘界关注的一个热点。拟合方法是否恰当,拟合后的精度能否满足要求,直接关系到GPS高程在实际工程中的应用。本文结合应用实例来研究GPS高程拟合的方法,主要包括二次多项式法、多面函数和加权平均法,并利用MATLAB编程实现高程异常的曲面拟合。通过对各种拟合方法的精度分析,得出如下结论：二次多项式法比较适合本应用实例,若选取合适的已知点点位分布、密度,该方法能够达到毫米级精度。     

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合的方法及其所能达到的精度,已成为测绘界关注的一个热点。拟合方法是否恰当,拟合后的精度能否满足要求,直接关系到GPS高程在实际工程中的应用。本文结合应用实例来研究GPS高程拟合的方法,主要包括二次多项式法、多面函数和加权平均法,并利用MATLAB编程实现高程异常的曲面拟合。通过对各种拟合方法的精度分析,得出如下结论:二次多项式法比较适合本应用实例,若选取合适的已知点点位分布、密度,该方法能够达到毫米级精度。     

GPS高程拟合在矿区变形监测中的应用

利用GPS点水准联测数据,通过曲面拟合的方法得到高程异常值;最后通过对GPS拟合高程与水准测量高程的精度对比分析,论述了等级网GPS高程拟合在矿区地表变形监测中的可行性。     

不同点密度下复杂山区轻型机载LiDAR数据DEM构建

点云的点密度是决定DEM数据构建的关键因素。本文以云南华坪县永兴乡某复杂山地为研究区,采用随机采样算法对点云进行抽稀,获取点云保留率10%～90%共9组数据,并分别进行DEM数据建模及其精度评定。结果表明,点云保留率与DEM精度呈正相关关系,当点云保留率小于30%时,RMSE快速增大,DEM精度误差增大;当点云保留率设置为60%时,RMSE最小,DEM精度最高。该研究对大型机载LiDAR项目中的点云数据存储与使用具有一定的指导与借鉴意义。     

An application of Coons patch to generate grid-based digital elevation models

We have presented a new method for generating grid-based digital elevation models (DEMs) based on Coons patch. A series of Gaussian synthetic surfaces with various surface complexities were employed to comparatively analyze the simulation accuracies of Coons patch and the classical interpolation methods, such as IDW, Natural neighbor, SPLINE and KRIGING. Results indicate that irrespective of terrain complexity, Coons patch is much more accurate than the classical interpolation methods, and the accuracy of Coons patch is about 327.30, 15.19, 3.66 and 40.07 times as high as the accuracies of IDW, Natural neighbor, SPLINE and KRIGING on average. A real-world test area was used to test the effect of sampling density on the simulation accuracy. The results indicate that Coons patch has a higher accuracy than the classical interpolation methods regardless of sampling density. In a word, Coons patch as an accurate interpolation method can be used for grid-based DEM construction.     

The effect of spatial autocorrelation and class proportion on the accuracy measures from different sampling designs

Four binary thematic maps with combinations of two spatial autocorrelation levels and two different class proportions are simulated to study their effect on the precision of accuracy measures from different sampling designs. A series of eleven sample sizes (from a minimum of 25 to a maximum of 1296) are simulated using three popular sampling designs, including simple random sampling (SRS), systematic sampling (SYS), and stratified random sampling (StrRS) on the four simulated maps. The conventional error matrix and related accuracy measures are calculated for each simulation, and the precision of different estimates of accuracy measures is compared among the three sampling designs.The selection of a particular sampling design and sample size depends on the spatial autocorrelation level, the class proportion difference, and the accuracy indices that a given application requires. In general, the class proportion difference has a greater impact on the performance of different sampling methods than the spatial autocorrelation level does on a map. For estimating the accuracy of individual classes, stratified sampling achieves better precision than SRS and SYS with smaller sample sizes, especially for estimating the small class. For estimating the overall accuracy, different sampling designs achieve very similar levels of precision with fewer samples. To achieve a better estimate of the kappa coefficient, stratified random sampling is recommended for use on a map with a high class proportion difference, while random sampling is preferred for a map with low spatial autocorrelation and a low class proportion difference.     

土地覆盖变化信息自适应抽样策略及其精度评估

提出了一种面向土地覆盖变化信息局域精度评估的自适应型抽样策略。结合待研究地图的土地覆盖变化信息局部特征（如土地覆盖变化类别、斑块大小、异质性和优势度）,探讨与土地覆盖变化信息精度显著相关的协变量,以预测精度的标准误差作为判断标准,识别需要提高精度预测结果可靠性的区域,以自适应地和逐步定位的方式进行样本采集。基于武汉地区的精度评价结果,自适应的抽取增加100个训练样本使得预测精度的确定系数提高了50.66%,而简单随机抽取的增加样本使得预测精度的确定系数提高了17.22%。试验表明,自适应型抽样策略能显著提高土地覆盖变化信息局域精度预测的抽样效益,减少预测精度的不确定性。模型选择的结果表明,土地覆盖变化类别和优势度指数是最优的协变量组合。     

遥感图像分类精度的点、群样本检验与评估

遥感专题分类结果在使用前,必须进行客观可靠的精度验证和分析,以保持遥感分类结果的可靠性.本文利用不同分辨率遥感数据获取的同一地区土地利用/覆盖信息,进行了简单随机抽样、系统抽样和分层抽样三种不同抽样组织方式下的点样本和群样本检验分析,评估了不同抽样方式下的点样本和群样本检验效果.研究结果表明：（1）抽样方式对遥感分类精度评价结果的影响是客观存在的,不同抽样方式下的点样本和群样本检验结果都存在一定的随机性,但同一种抽样方式下,点样本检验精度评估结果的波动幅度小于群样本检验,稳定性比群样本检验要好;（2）不同抽样方式下的多次点样本和群样本检验的平均精度检验结果基本上都能够反映分类图像的精度特征,其中,点样本检验中,分层随机抽样点样本检验效果较好;群样本检验中,系统抽样群样本检验和分层随机抽样群样本检验的效果优于简单随机抽样群样本检验.     

GPS非差相位精密单点定位算法研究

在VC++开发环境下编写了非差精密单点定位的软件,利用该软件分析了在给定不同初始方差的情况下,对滤波结果的影响,以及采用不同采样率的数据进行计算时,定位精度的比较。实验分析表明:选择合适的初始协方差能使滤波快速的收敛,选择的经验方差能使滤波达到较好的收敛速度,但对滤波稳定后的定位精度没有影响。通过不同采样率数据的定位结果比较证明了高采样率数据的定位精度高于低采样率数据的精度。     

WiFi指纹定位中采样间距对定位精度的影响

在Android平台上利用WiFi信号强度特征进行定位,定位系统由安卓客户端、Tomecat服务器以及MySQL数据库组成。基于信号强度指示(RSSI)的WiFi指纹定位在离线阶段建立的指纹数据库受采样间距的影响,因此采样间距必然影响指纹定位的精度。为了探究采样间距对WiFi指纹定位影响,在教室内进行实验,选取不同采样间距进行基于RSSI的WiFi指纹定位实验和分析,以定位的精度和时效性作为定位结果的衡量标准,实验表明,在室内环境下,采样间距为3 m的时效性较高且定位精度也能满足要求。      

分层随机抽样下全球30 m火烧迹地产品验证

火烧迹地是全球及区域碳循环和气候变化等研究所需的重要参数之一,卫星遥感技术为快速获取大区域火烧迹地空间分布信息提供了有效手段。中国科学院基于Landsat系列卫星数据研发了首个30 m空间分辨率全球火烧迹地产品GABAM (Global Annual Burned Area Map)。遥感数据产品的精度验证对产品使用具有重要意义,迄今尚未有研究机构对GABAM产品精度进行独立评价和分析。为系统评价GABAM产品精度,利用2010年全球30 m空间分辨率火烧迹地产品(GABAM2010)开展精度验证研究工作,在全球和几个陆地生物群落中估算了产品精度,并探索了全球遥感专题产品精度验证的技术框架。基于分层随机抽样选择80个非重叠的泰森多边形区域TSA (Thiessen Scene Areas),采用误差矩阵和6个精度指标对GABAM2010产品做全面精度评价和分析,以满足火烧迹地产品用户的使用要求。结果表明:在全球范围内,GABAM2010产品的错分率和漏分率分别为24.32%和31.60%,总体精度为97.85%;由于数据质量(如条带、云)等的影响,火烧迹地的范围会被低估,对于较容易发生火灾的生物群落,如热带亚热带草原区域,GABAM2010产品精度较高;在生物群落内部,高密度火烧迹地区域的精度高于低密度火烧迹地区域。     

城市扩张CA模型的参数敏感性分析

以广州市番禺区为研究区,构建了相应的城市扩张CA模型,从采样、邻域结构和微观元胞尺度等方面研究了CA模型的敏感性。首先通过改变模型采样比例、样本各个类别的比例等研究样本对模型参数的影响。然后分析不同的邻域结构与模型模拟精度的关系,并从微观尺度分析邻域元胞对中心元胞的影响。最后从空间尺度上分析CA模型在各种不同分辨率下的模拟结果,用景观指数剖析模拟结果的形态,同时在元胞摩尔邻域内分析其3×3邻域的城市发展密度变化情况。实验表明:(1)适当提高采样比例,会得到精度较高的权重,但训练样本中城市用地的比例应该与城市用地的转变量在全区的占比相匹配。(2)不论是采用摩尔邻域还是冯诺依曼邻域,模拟精度均随着空间尺度的增加而降低。在同一空间尺度下,采用摩尔邻域的模拟结果略好。相比冯诺依曼4个邻域元胞,摩尔邻域中的角点对中心元胞具有更大的影响。(3)随着空间分辨的降低,模拟结果的斑块数、斑块密度、聚集度和分形维度值在减少,结构变得简单,而且在微观的摩尔邻域中城市发展密度正在减少,即由高密度向低密度转换。     

Effect of Contour Intervals and Grid Cell Size on the Accuracy of DEMs and Slope Derivatives

Digital Elevation Models (DEMs) are indispensable tools in many environmental and natural resource applications. DEMs are frequently derived from contour lines. The accuracy of such DEMs depends on different factors. This research investigates the effect of sampling density used to derive contours, vertical interval between contours (spacing), grid cell size of the DEM (resolution), terrain complexity, and spatial filtering on the accuracy of the DEM and the slope derivative. The study indicated different alternatives to achieve an acceptable accuracy depending on the contour interval, the DEM resolution and the complexity of the terrain. The effect of these factors on the accuracy of the DEM and the slope derivative was quantified using models that determine the level of accuracy (RMSE). The implementation of the models will guide users to select the best combination to improve the results in areas with similar topography. For areas with variable terrain complexity, the suggestion is to generate DEMs and slope at a suitable resolution for each terrain separately and then to merge the results to produce one final layer for the whole area. This will provide accurate estimates of elevation and slope, and subsequently improve the analyses that rely on these digital derivatives.     

地图扫描数字化的点位精度分析

地图扫描数字化为建立ＧＩＳ提供了一种较好的原始地图数据获取方法，本文讨论了影响地图扫描数字化精度的诸种因素，分析了定向点和采样点误差对地图数字化结果的影响，发展了定向点和采样点的自动对中算法，从而保证地图扫描数字化的精度能满足建立ＧＩＳ的要求。