数字高程模型地形描述精度量化模拟研究

在首先提出数字高程模型（DEM）地形描述误差（Et)概念的基础上，以我国5个不同地貌类型区为试验样区，采用比较分析的方法，研究EDEM地形描述误差的成因、影响因素、量测方法以及误差的数学模拟途径。统计分析的结果证明DEM地形描述误差与DEM空间分辨率及其地面粗糙度之间存在着线性相关关系，回归分析结果显示，DEM地形描述误差Et的均方差RMS值可以表达为DEM水平分辨率（R）与地面垂直曲率（V）的函数：RMS Et=(0.0063V 0.0066)R-0.022V 0.2415。该结果可用以估算估算所建立的DEM的地形描述精度，也为确定适宜的DEM分辨率提供了理论依据。     

DEM地形复杂因子的确定及与地形描述精度的关系

以相邻地形单元正法向量的夹角作为判断准则,提出了地形复杂因子的概念,用来量化描述DEM地形复杂度,并推导出栅格DEM和不规则三角网DEM地形复杂因子的计算公式。利用高斯合成曲面模拟不同的栅格DEM地形,研究地形复杂因子ECF与平均高程-h对DEM地形描述精度RMSEEt的影响。利用线性回归方法对模拟结果进行统计分析,得到栅格DEM地形描述精度RMSEEt与地形复杂因子ECF和平均高程h-之间的线性关系。该结果可以根据地形复杂程度推算DEM地形描述精度,而且可为DEM生产和误差研究提供可靠的理论依据。     

DEM地形描述误差空间结构分析

数字高程模型（ＤＥＭ）是地理信息系统的核心数据之一。然而,ＤＥＭ误差的存在程度不同地影响地理信息系统空间分析的精度。本文首先说明ＤＥＭ地形描述误差的提取方法,通过误差地图以及量化研究方法,揭示ＤＥＭ误差的空间分布规律。试验结构显示误差地图是实现ＤＥＭ误差可视化的有效方法;ＤＥＭ地形描述误差具有很强的空间自相关性。自相关值随地形复杂度与ＤＥＭ分辨率的改变而有规律地变化。该结果为ＤＥＭ误差的估算与模拟     

DEM地形描述误差场量化分析研究

借鉴误差椭圆和ε误差带建模思想,提出了DEM地形描述误差(简称为Et)的中误差场和极值场(统称为Et场)模型,研究建立了Et场的构建方法,并以平原河网、黄土丘陵、秦岭山地等为例,采用比较分析方法研究了Et场的基本特征。     

不同精度DEM流域地形特征提取分析及坡度误差控制研究

以北京密云水库牤牛河流域为试验区,对该流域4种精度DEM提取的流域地形值进行分析,并基于此对不同精度DEM所提取的坡度值进行了误差量化控制,运用曲线回归方法,建立了坡度损失拟合方程系.试验证明,该方法对坡度误差控制较好,具有较大的应用价值.     

DEM网格尺寸对地形因子精度的影响分析

本文以四川省为研究区,基于SRTM数据和GDEM数据,选取5种不同网格尺寸提取坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率和地表粗糙度等地形因子,比较DEM网格尺寸变化对提取的地形因子计算结果的误差.研究表明,DEM网格尺寸的增大增加了DEM对地形信息的概括,提取的地形因子准确性降低;但是网格尺寸如果过小,会导致数据量快速增大,浪费大量时间和计算机资源.所以在生产实践中,应综合考虑多种因素选择适宜的网格尺寸.     

数字高程模型地形描述精度的研究

对数字高程模型(DEM)的地形描述误差(Et)与空间分辨率(R)和平均剖面曲率(V)的关系进行研究,得到地形描述误差的均方差值与R、V的函数关系公式:RMSEt=(0.006 1 V 0.002 7)R 0.001 0 V2-0.0649 V 0.569 5.进一步,还得到地形描述误差的均方差值与R、坡度W的函数关系公式:RMSEt=(0.000 1W2 0.003 1W 0.030 1)R 0.000 8W2-0.050 8W 0.355 9.分析结果表明,所得公式具有好的效果.     

规则格网DEM地形描述形态精度研究

基于DEM质量概念内涵的论述,分析了国内外在DEM精度评定方面的研究进展,讨论了DEM高程数值精度与地形形态精度的区别与联系,提出DEM地形描述形态精度的基本概念,阐述了顾及地形特征及其属性的高保真DEM建设亟待解决的关键问题：DEM数据模型的优化、DEM生产技术与数字地形描述的基础理论问题的完善,此研究对新一代高保真DEM的建设具有很好的指导意义。     

多源星载SAR地形干涉测量精度分析

星载InSAR技术具有高效率、高精度获取全球DEM数据及其他增值产品的优势,是地形测绘领域的研究热点。本文综合利用国内外多源星载SAR影像数据,开展地形干涉测量试验及精度对比分析,旨在为全球测绘提供技术参考。现有的X/C/L波段卫星SAR系统,如COSMO-SkyMed、GF-3、ALOS-2获取的干涉数据集,在青海典型复杂地形实验区均成功获取了DEM数据产品。分析结果表明,在3种典型数据源中,基于COSMO-SkyMed干涉测量DEM的精度与细节质量相对较高,GF-3干涉结果次之,ALOS-2数据也实现了较好的地形测图精度。相关结果从侧面论证了国产GF-3数据具备在空间基线合适的条件下获得高精度DEM数据产品的潜力。     

基于栅格DEM的地形特征提取与分析

以陕北延安地区燕儿沟流域为实验样区,运用比较分析法和数理统计法进行基于栅格DEM的地形特征提取和分析,以及DEM分辨率对地形特征的影响,并计算和比较了地形特征的空间统计分布。研究表明:一个相对真实的DEM能够通过修改生成DEM的基本材料,以及对DEM进行再加工而获得。由于DEM分辨率的不同,由此得到的地形特征值(如坡度、地形指数、河网密度等)在统计特性上也会随之变化。随着DEM分辨率的降低,坡度减小,地形坦化,地形指数均值变大,流域总面积变大,子流域数量减少,河流总长度减小,河网密度降低。     

DEM 地形描述误差的概率分布特征研究

以黄土丘陵1:1万DEM为基础数据,通过稀疏抽点法获取不同格网点布设位置下的DEM,进而分析不同分辨率DEM中单个地面点和区域地形单元的Et概率分布特征。实验结果表明:对于任意格网分辨率DEM,无论是不同布设方案下的单个地面点,还是区域地形单元,其Et的概率密度均呈现正态分布特征。对于单个地面点,如果以其为中心的3×3DEM格网单元区域以凸地形为主,其Et概率密度呈现出右偏正态分布特征;如果以凹地形为主,则呈现左偏正态分布特征,其他区域则呈现标准正态分布特征。     

邢台市1：25万地形数据采集精度分析

本文从理论上分析了试验图幅Ｊ－５０－〔０９〕１：２５万地形数据采集的精度，并进行了实验精度的统计，提出了保证数据采集精度应采取的技术措施。     

罗德里格矩阵对自检校误差模型精度影响的研究

基于布尔莎空间坐标转换的自检校误差模型,旋转参数的线性化要顾及角度的象限问题,计算过程繁琐且计算量大,而罗德里格矩阵的应用能有效地提高自检校误差模型的效率和精度.本文对新自检校误差模型进行了详细推导,并提出了新模型有效性评定的方法.通过0.5″级全站仪和三维激光扫描仪同步采集数据,分别利用两种模型进行数据处理和对比,确定新自检校误差模型的实用性,验证了基于罗德里格矩阵的自检校误差模型的可行性.     

地形起伏地区平面坐标转换方法及精度分析

坐标转换的精度受转换模型、公共点个数和分布、地形情况等多种因素的影响。本文以青海高原地区某县矿权核查数据为例,采用四参数模型和二次曲面模型进行平面坐标转换,在地形起伏大的大范围区域探讨公共点选取对坐标转换精度的影响,分析两种平面坐标转换模型的特征,为相关的工程应用提供参考依据。     

利用DEM提取山顶点精度研究

山顶点是重要的地形特征点之一,针对现有的基于DEM的山顶点提取算法存在的缺陷,本文首先依据山顶点的地表形态特征,建立了基于最大起伏度阈值的山顶点提取模型;然后,以黄土丘陵1:5万不同格网属性DEM为基础,分析了DEM格网属性对山顶点提取精度的影响特征;最后,基于1:100万DEM提取了中国内陆山顶点数量及分布情况。研究结果表明:① 基于最大起伏度阈值的山顶点提取模型提取的山顶点符合实际地形意义,具有很好的应用价值。② 对于已知综合尺度的地形,存在最佳DEM格网分辨率阈值,当实际DEM格网分辨率不低于该阈值时,提取的山顶点具有很好精度,否则提取的山顶点数量及空间位置均存在不确定性偏差;③ 在我国的1:100万DEM中,中国内陆满足海拔高度500 m以上、相对起伏大于200 m的山顶点共有40 038个。     

利用地形信息强度进行DEM地形简化研究

在对现有的DEM地形简化方法进行总结分析的基础上,提出了一种利用地形信息强度指数的DEM简化方案。首先提取DEM点位地形信息强度指数值,然后通过阈值法确定候选地形特征点重构DEM,以国家基本比例尺1∶5万DEM作为参照目标,并将重要点法和三维道格拉斯法作为对比方法,对应用该方法进行地形简化的效果进行了综合评价。实验结果表明,该方法应用于大范围DEM简化中可以有效地保留地形骨架的结构特征,同时具有较高的数值精度,可以满足不同层次的多尺度DEM建模的要求。     

利用DEM进行水下地形分析的几个问题

DEM产生已有20几年，其算法日趋成熟，有着及其广泛的用途。本文重点介绍在水下地形分析中如何建立有效的DEM模型以及如何利用模型充分解决水下地形分析的实际问题，如两期冲淤分析，航道疏浚工程等。这些基于DEM的分析算法已经得到了实践生产的验证。     

移动测量系统误差整体模型推导与精度分析

移动测量系统获取点云的精度,不仅取决于各子系统的精度,同时取决于子系统之间的关系参数的质量,也就是激光扫描仪、GPS、INS惯导单元之间的关系参数.文中从获取点云坐标的原理人手,分析推导系统误差整体模型,进行精度分析.最后利用模型分析实测数据,并将计算得到的理论精度结果与检校的实测精度进行比较.     

一种地形可视化中LOD模型的误差分析算法

介绍了一种基于数据点集和LOD网格模型距离的算法,再用该距离来获取和分析LOD网格模型与原始点集之间的误差分布,讨论了算法的效率并用实际数据验证算法的可行性。     

数字高程模型（DEM）的误差问题

从数字高程模型（DEM）误差组成、误差分析的理论、方法及精度评估模型等几个方面分析了当前DEM误差研究的主要现状和问题。