基于坡度RMSE与3维可视化的格网DEM粗差检测与剔除

粗差的存在会造成数字高程模型(DEM)空间上的严重扭曲,有时能导致DEM及其产品严重失真,因此有必要对DEM的粗差进行探测和修正。针对目前格网DEM粗差探测算法的局限性,提出基于坡度RMSE与3维可视化联合的格网DEM粗差探测与剔除方法。采用坡度法,获取所有可疑点,然后对可疑点在一定范围内建立3维可视化模型,进行交互式探测与剔除,并通过实验来验证该方法的有效性和可行性。     

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。     

DEM数据高程精化方法研究

由于采用不同技术规程规范的原因,目前1∶500比例尺DEM数据高程中误差往往跟1∶500比例尺地形图高程中误差约相差5 cm,为了基础测绘数据的融合和精度统一,笔者在浙江省台州市椒江试验区对DEM数据进行高程精度提升研究,利用实地采集精化点和检核点高程信息,采用克里金插值法理论建立高程差模型,求取DEM格网高程差改正值,实现对DEM高程进行改正,达到DEM数据高程精化的目的,并对精化后的DEM高程进行了检测和验证,实验达到了预期效果。     

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。     

基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术

大比例尺DEM成果精度检查是数据质量检查的核心内容,如何全面核查DEM成果精度、快速发现粗差区域对于指导DEM数据生产、提高成果质量有重要意义。结合武汉市大比例尺DEM数据生产及检查工作现状,提出以全要素地形图为基础,采用基于FME的高程信息提取模型和DEM精度检查模型,通过ArcGIS模板和Python自动化处理脚本对DEM成果精度进行检查分析和统计的处理技术。试验结果表明,该方法能提高DEM成果精度检查分析的效率和质量,可广泛应用于DEM数据生产实践。     

等高线套合差及在DEM质量评价中的应用研究

DEM再生等高线与原始数字化底图等高线的套合检查,是目前基于等高线生产DEM中质量检查的主要方法。针对该方法在自动判读及定量评价方面的不足,首次提出等高线套合差的概念,阐述套合差的自动计算与分析方法,并在此基础上,以地形较为复杂多样的黄土丘陵沟壑区为实验样区,研究等高线套合差在评价DEM质量上的应用条件、应用方法与效果。通过用等高线套合积差、超限区个数比、系统偏差等几个测算因子定量检查DEM数据质量,不仅能反映DEM的精度特征,也能有效揭示误差的空间分布,模型更为全面,易于实现自动获取,是一种评价DEM质量的有效方法。     

规则格网DEM内插精度与效率分析

规则格网DEM是DEM的主要表示方式，应用最为广泛，影响DEM质量的关键因素便是内插过程，包括内插精度和效率两个方面。现有的诸多规则格网DEM内插方法基本都不能兼顾内插精度和效率，很大程度上制约了DEM的生产。本文在分析已有方法的基础上，提出了基于Delaunay冲突区域搜索策略的TIN内插规则格网DEM方法，并以实验对该方法进行验证和分析。实验结果表明文中所提方法对规则格网DEM内插精度与效率行之有效。     

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。     

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。     

基于主成分分析法的DEM粗差定位

规则格网DEM数据结构简单,易于存储,因而针对于它设计的粗差探测算法成果丰富,较为常用的有基于坡度信息算法以及基于参数统计方法。本文在现有算法的基础上,将主成分分析法应用到DEM粗差定位中,充分考虑DEM数据空间相关的特性,使粗差检测更为准确可靠。本文采用实测的ZX铁路线DEM数据对该算法进行检验,从试验结果可以得知,新算法不仅适用于生产者,也可面向最终用户。     

基于规则格网DEM的等高线提取算法的优化与实现

随着DEM数据获取质量的日渐提高,利用规则格网DEM准确快速地提取等高线已经成为等高线自动绘制及DEM精度评估的重要方法之一。本文在传统算法的基础上,提出了遍历状态值、中心点符号法、"视点"等概念,分别对格网遍历原则、等高线走向二义性问题及等高线方向一致性处理等方面进行了优化,并使用C++语言在VC++6.0集成开发环境中实现了该算法。     

规则格网DEM地形表面重构的形态精度研究

规则格网 DEM 是数字地形模拟的主要数据结构,以黄土丘陵地区1:50000规则格网 DEM数据为例,分析研究双线性内插模型和三次卷积内插模型在规则格网 DEM 地形表面重构中的形态精度问题。结果表明,不同内插模型构建的细小格网 DEM,在高程数值精度方面没有显著差异,但对局部地形的形态精度具有显著的影响,且双线性内插模型和三次卷积内插模型都难以实现形态高保真 DEM 地形表面重构;随着 DEM 应用的深入,非常有必要构建一些科学合理、简洁高效的形态高保真 DEM 地形表面重构模型。     

基于1：10000地形数据更新1：50000DEM的研究试验

对1：50000DEM数据库的现状进行了分析,提出了利用1：10000地形数据更新1：50000DEM的主要内容和两种疗法．简要介绍了地形变化检测方法。通过时试验区规则格网DEM成果的精度检查验汪了方法的可行性。客观分析了本次试验的特点和不足,为以后大比例尺地形数据更新小比例尺DEM等相关工作提供了技术参考。     

基于重构等高线的格网细化模型

以规则格网DEM为基础,利用回放等高线与原等高线进行比较,提出两个误差指标和一种格网细化模型,以生成多分辨率的格网DEM,并提高DEM的等高线精度。针对该模型的两个关键步骤,进行了较为详细的论述。通过对一幅实际地形数据进行试验,比较不同方法得出的DEM等高线精度,为DEM精度研究,特别是多分辨率DEM精度研究,提供了一种新的方法和思路。     

DEM的粗差探测与生产质量控制方法

目前,数字高程模型在理论和实践应用方面都有很大的进展,在测绘、地质、工程等方面有广泛的应用,因此,如何提高DEM的生产精度及如何对DEM进行质量检查是十分必要的.本文介绍了用全数字摄影测量系统生产DEM过程中控制DEM数据质量的方法策略以及粗差的探测方法,并且介绍了DEM质量检查的方法.     

用制作1:1万正射影象图的扫描数据生成1:5万DEM的研究

本文研究用制作1：1万影象图的扫描数据生成1：5万的DEM，内容有：参考数据的密度和精度，DEM的的间距和精度，以及粗差分析等。实验结果表明，用制作1：1万影象图的扫描数据内插1：5万的DEM，可以满足现行规范的要求。     

顾及粗差影响的全球电离层克里金插值及精度分析

针对克里格电离层插值方法受粗差数据影响和全球适用性问题,基于克里金插值的变异函数,构造电离层插值的粗差剔除统计量,实现插值过程自动化粗差剔除。采用全球电离层总电子含量格网产品进行试验验证,得出以下结论:①粗差剔除统计量能有效剔除粗差,保证插值精度与样本精度相当;②基于2014年太阳活动高年样本,克里金插值的精度RMS为1.0~5.0 TECU(total electron content unit)。     

不规则DEM数据的粗差探测算法的应用

粗差作为影响精度的重要因素,其存在会造成DEM空间上的严重扭曲,有时能导致DEM及其产品严重失真,甚至完全不能使用。本文在对现有的粗差探测算法分析的基础上,提出了一种新型的适用于离散形式DEM粗差探测算法,并采用实测的ZX铁路线DEM数据对该算法进行检验,试验结果证实,新算法对不规则DEM粗差的探测有效实用。     

格网DEM数据误差处理方法探讨

针对格网DEM数据在检查时出现的问题进行了分析,通过对DEM生成原理、DEM的检查方式的说明,阐述了在部分地区DEM检查出现问题的原因和处理建议。     

规则格网DEM自动综合方法的评价

介绍了规则格网DEM自动综合方法的评价策略，应用4种常用自动综合方法对同一区域1：5万DEM进行了综合处理，生成了1：25万DEM数据。从高程值分布、派生坡度情况以及反生等高线叠置比较这3个方面对综合结果进行了评价，并分析了各综合方法影响结果精度的主要原因。实验表明，结构化综合方法具有较高的精度。