基于SRTM DEM的InSAR高分辨率山区地表高程重建算法

山体的叠掩和阴影现象造成的信号去相关,一直是InSAR重建山区地表高程的瓶颈之一.为此,提出了一种新的基于粗分辨率SRTM DEM(约90m分辨率)辅助InSAR数据重建山区地表高程的方法.利用SRTM DEM模拟的干涉相位,对ERS-1/2干涉相位做去地形相位处理,得到残余相位.通过对解缠后的残余相位计算方差提取叠掩和阴影区域的噪声,并用平均相位近似恢复噪声区域的相位,然后将其转换为高程,并用SRTM DEM作高程补偿处理,从而实现地表高程重建.最后,定量比较了该方法与传统InSAR技术生成的DEM精度.实验表明,这种方法能有效提高传统InSAR技术生成地表高程的精度,这对提高星载雷达数据的使用效率具有重要意义.     

An improved ANUDEM method combining topographic correction and DEM interpolation

Void filling and anomaly replacement in conjunction with auxiliary sources of data have been widely used to improve the quality of existing problematic high-resolution digital elevation models. However, the traditional interpolation methods used for this purpose have always failed to eliminate the discrepancies between different data-sets. In this paper, an improved ANUDEM method is presented for DEM interpolation, which incorporates the idea of topographic correction using high correlation of topological structure between contour lines (CLs) from multi-scale digital elevation models (DEM). Firstly, the terrain topological structure is extracted from the CLs of a low-resolution DEM. The topographic surface correction is then undertaken based on the extracted structure, which recovers the topographic information of the sharp depressions and eminences to fit the high-resolution representation. Finally, the breaklines of the terrain surface are distilled and integrated into the denser DEM generation. The experiments undertaken confirmed the superiority of the proposed method over the other DEM interpolation methods. It is shown that the proposed method can provide results with a higher accuracy, as well as a better visual quality.     

数字高程模型对DOM的精度影响

DOM的数字微分纠正通常要用到DEM来实现地形的纠正,DEM的精度会在多大程度上影响DOM的纠正精度,是很多技术人员所关心的问题之一.本文通过详实的论证得出了一些结论,为航空摄影各项技术指标的确定、合理有效地选取DEM数据源等问题作了科学的回答.     

基于地貌结构选取指标的DEM产品分辨率研究

DEM产品分辨率是其质量和精度的重要表现。目前,关于DEM的分辨率研究,主要以实验方法或公式法进行分析比较确定区域DEM的最佳分辨率;这些研究对于具体应用具有一定的指导意义,但是对于DEM产品的分辨率确定往往引起了混淆。本文从地貌选取指标出发,对DEM产品分辨率进行分析研究,对其适用性的指导也有一定帮助。     

Orthorectification of IKONOS and impact of different resolution DEM

IKONOS image has been wildly used in city planning, precision agriculture and emergence response. However, the accuracy of IKONOS Geo product is limited due to distortion caused by terrain relief. Orthorectification was performed to remove the distortion and the impact of different DEM on orthorectification were evaluated. 38 ground control points （GCPs） and 25 independent check points （ICPs） were collected. DEMs were generated from 1 ： 10 000 and 1 ： 50 000 topographic maps. Results show that RMS error at the check points is 1. 554 0 m using DEM generated from 1 ： 10 000 topographic map, which can meet the accuracy requirement of IKONOS Precision product （1.9 m RMSE）. While RMS error is 2. 572 4 m using DEM generated from 1 ： 50 000 topographic map.     

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。     

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。     

用ANUDEM建立水文地貌关系正确DEM的方法研究

针对区域尺度的径流、水土流失定量评价和植被适宜性评价等研究工作需要,利用1∶25万数字地形图和ANUDEM软件,对黄土丘陵区中等分辨率水文地貌关系正确DEM建立方法进行了研究。结果表明该方法所建立的DEM,可以正确反映地貌梁、沟结构及其与流水线网络的关系,对地形描述的能力优于TIN方法建立的DEM;利用ANUDEM和1∶25万地形图插值建立黄土丘陵区DEM的三个主要参数分别为分辨率50或100,计算迭代次数40,第二糙率系数0.8。     

栅格DEM的水平分辨率对地形信息的影响分析

数字高程模型（DEM）是当前用于地形分析的主要数据源,可以从DEM提取不同的地形因子得到地形信息为各种地学分析提供基础服务。对三峡库区应用6种不同网格分辨率进行地形因子数据的提取和分析。研究表明,DEM的水平分辨率对地形信息的精确性有影响,网格的增大增加了DEM对地形信息的概括．应根据不同的需要选择不同分辨率的DEM。     

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.     

InSAR时空基线对DEM精度的影响分析

InSAR是获取全球DEM的重要手段。然而InSAR地形测绘过程中极易受各类干涉要素的影响,其中基线是重要的干涉要素之一。本文采用天津地区40景TerraSAR-X影像构成的780个干涉对,定量分析了时空基线对InSAR地形测绘的影响,试验结果表明,空间基线越大,高程精度越高,两者呈幂函数关系;时间基线越大,高程精度越低,两者呈线性函数关系。因此在地形测绘过程中,应在确保相干性的前提下采用尽量长的空间基线,同时确保足够短的时间基线,消除时间失相干的影响。本文为国产SAR卫星的构型设计提供了技术参考。     

利用地形正规化校正反立体现象

影像目视判读常会遇到山脊与沟谷的凹凸感与现实相反的反立体现象。消除反立体现象,能有效提高非专业人员对遥感影像的正确使用。立足于反立体现象的成因,本文采用地形正规化模型来校正影像的反立体现象,推导出Lambertian、Cosine-Civco、c校正、b校正这4种地形正规化模型的反立体校正式;对这4种地形正规化模型的反立体校正效果进行了对比,并且与其他5种校正法也进行了对比。通过3个实验区的校正发现,这4种地形正规化模型均能校正反立体现象,但校正影像存在色调偏差;Lambertian、Cosine-Civco的反立体校正影像立体感较强,但影像色调改变较大,视觉效果偏差;c校正、b校正的校正影像在视觉效果和定量指标上都比较接近,基本保持地物光谱信息,校正效果相对较好。从定量指标来看,b校正的反立体校正影像的各指标值整体最小,一定程度代表b校正能取得相对较好的反立体校正效果。与其他方法的对比表明,c校正和b校正的反立体校正不局限于波段个数,在有效消除反立体现象的同时,能相对较好的保留地物光谱信息,有利于影像的定量应用。     

多进制小波及其在DEM数据有损压缩中的应用

多进制小波是近几年刚发展的小波理论的一个新的分支,本文阐述了多进制小波分析的基本方法及其较之于二进制小波的若干优点,提出利用多进制小波变换压缩（简化）ＤＥＭ数据的方法,并给出实验结果。     

一种改进的快速最小高差DEM匹配方法

利用最小高差(LZD)法进行DEM匹配时,当待匹配DEM的分辨率比参考DEM高时,确定的同名点中存在冗余,将导致计算冗余和效率降低。为解决上述问题,对LZD法确定同名点的模型进行改化,提出一种改进的基于最小高差原理的快速DEM匹配方法。该方法根据参考DEM的格网点确定同名点以避免冗余,并通过近似确定同名点及其高差,有效简化了计算过程。实验结果表明,该方法在保证较高的收敛速度和匹配精度的基础上,可有效提高计算效率,且计算效率不随待匹配DEM分辨率提高而降低,DEM间分辨率差异越大,方法的优势越明显。     

高分辨率无人机低空影像DEM的建立及其精度研究

本文结合生产实践,介绍了基于无人机低空影像处理方法,生成比例尺1∶1000正射影像时构建的数字高程模型(DEM),利用检查点法对其所能达到的分辨率尺度范围进行实验讨论,得到无人机低空影像DEM合适的分辨率大小的结论,并且对无人机低空影像生成的DEM的精度进行评价.     

数字高程模型误差及其评价的问题综述

从数字高程模型(DEM)传递误差、基于中误差的DEM误差模型及其主要问题、DEM误差分布实验和DEM内插误差新认识几个方面分析了当前DEM误差研究的主要进展,用"中误差"讨论DEM传递误差是建立在测量误差传递理论基础之上的,但沿用"中误差"来讨论DEM内插模型逼近误差和DEM整体误差却缺乏理论依据。DEM误差分布的空间相关性实验对DEM中误差评价法所应具备的随机误差性提出质疑,却可以用基于逼近理论的DEM内插模型来解释,说明用逼近误差理论研究DEM内插误差的途径是正确、可行的。     

结合NASA DEM和AW3D30 DEM的太原市DEM数据融合

本文首先以DEM数据为例,将输入数据与参考数据配准至同一像素位置,然后分别将均方根误差和标准差作为参考指标,在不同坡度等级的区域内,通过权重系数从0至1的遍历探寻最佳加权融合系数,从而确定融合方案并进行NASA DEM与AW3D30 DEM的数据融合,最后对融合效果进行定量评价。结果表明:配准前,NASA DEM沿x、y、z方向的位移分别为-2.65、2.41、0.60m,AW3D30 DEM位移分别为1.04、7.51、-3.33m;配准后,原始数据各项误差均减小,且NASA DEM的系统误差基本消失。融合DEM相较于NASA DEM,平均误差和均方根误差分别减小了25.0%和36.8%;对于AW3D30 DEM,误差降幅分别为86.5%和13.2%。     

基于LiDAR点云与特征线的DEM更新方法

比较和分析现有特征线的获取方式及其优缺点,结合TIN模型的构网原理阐述特征线在辅助构建TIN模型中的作用,并在此基础上使用RTK技术对基于LiDAR点云与特征线生产的DEM精度进行实地检核,最后得出应用特征线可在较大程度上提高DEM精度的结论.     

数字高程模型精度标准、质量理论和科学观念讨论

分析了数字高程模型(DEM)的国家精度标准,及其与一些实际数据间的逻辑矛盾,并运用GIS数据质量理论,从分辨率、逻辑一致性、完整性的角度,分析了DEM误差、高程的序同构原理和必须综合生成原理。提出“DEM不应是间距dx上的取样点高程,而应是间距dx×dx上颗粒度的代表高程”,突出了综合在DEM中的关键作用。     

差分GPS水下地形测绘关键技术研究

简要介绍了将差分GPS技术用于水下地形测绘的方法，重点研究了平面坐标转换和水深数据修正两个关键技术，给出了平面定位的坐标转换方法和考虑水温、含盐度等对声速的影响，以及海水潮位变化等因素后的水深测量修正方法。