二次曲面移动拟合内插与Voronoi图法内插生成的DEM精度探讨

DEM（Digital Elevation Model）是地形表面的一个数学或数字模型,对地形表面进行表达的各种处理可称为表面建模,在表面建模中,表面内插是表面重建的关键,文章对两种常用的表面内插进行了介绍并对两种内插方法的精度用常规的取点判定模型进行了判断定。     

基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析

以等高线为例,探讨了利用地图等高线矢量化生产DEM内插算法,并分析了各种方法的精度及适用范围。     

利用二次曲面移动拟合法进行DEM内插的精度探讨

本文将外业实测断面作为真值，通过对外业实测断面与二次曲面移动拟合法内插出的断面做比较，结合编程实际，分析了出现内插粗差点的原因，提出了避免和剔除粗差点的方法，总结了影响该内插算法精度所涉及的各个因素。     

基于不同地貌类型的DEM内插算法分析与选择

文中通过对双线性内插、双二次内插、反距离加权内插以及移动曲面拟合内插这四种DEM内插算法,在平原、台地、丘陵、山地这四种不同的地貌类型区域与原始地形的3维叠置分析,以及不同地貌类型不同DEM内插算法的精度分析,为不同地貌类型选择合理的内插算法。     

基于DEM应用内插算法的分析

本文介绍了基于ＤＥＭ应用的几种内插方法,并对双三次内插法,移动曲面法两种主要方法做了试算及分析,讨论承不同情况的方法方法应用。     

基于点云数据内插DEM的精度比较研究

利用3维激光扫描技术,以云南元谋干热河谷地区冲沟为研究对象,扫描获得大量具有冲沟坐标信息的点云数据。离散的点云数据之间没有明显的拓扑关系,不能表达连续的地表形态,通过建立格网DEM可视化表达地形信息,利用不同的内插方法生成DEM并进行精度评定,以便在不同的地貌区和采点方式下选用最佳的内插模型。点云数据经过数据配准拼接以及噪声剔除,在ArcGIS软件中,通过数据格式转换,利用反距离加权插值、克里金插值、自然领域法插值三种不同的内插方法生成DEM模型,通过检查点法分析已有的固定点高程和内插相应点的高程值做误差比较,分析不同的内插精度。实验表明,反距离加权插值法和克里金插值中误差基本相同,自然领域法插值中误差最大。分析比较不同的内插精度,对地表的坡度、坡向、等高线的研究具有重要的意义。     

基于MapGIS的DEM质量检查与精度评定

介绍了DEM的NSDTF-DEM格式及Arc GIS明码Grid格式,后者的DEM格式应用更广泛并支持更多的GIS软件对其进行读取及处理,故本文通过自编程序实现了前者到后者的转换。     

DEM内插方法与精度评定

本文通过介绍DEM引出了数字高程模型内插方法研究分析的必要性。比较了各种DEM内插方法,并且说明了各种精度模型。最后通过两种不同的内插方法得出国家测绘局的规定的28个检查点的高程,并进行对比以达到对DEM内插精度的分析。     

DEM数据精度检查方法探讨

本文提出了ＤＥＭ精度检查的几种方法，并讨论其优缺点，旨在探讨一种较好的ＤＥＭ精度检查方法。     

数字高程模型内插方法的可视化对比研究

在生产或生活中应用数字高程模型内插时,最关键的问题就是怎样选取恰当的内插方法来满足高程数据建模的需求。不同的DEM内插方法随地貌地区和采样点方式的不同存在不同的误差。本文使用V isual Basic语言将数字高程模型内插方法编写成一套能够快捷方便的获取内插点高程的内插软件系统,可以使应用人员直接捕捉地面点高程,并获得地形的可视化信息,由此可以直观地观察到在同一地区相同采样点方式的条件下采用不同的内插方法引起的内插精度等质量方面的优劣区别,从而获取最优的内插方法,有效地满足DEM的生产、质量控制、精度评定和分析应用等各个环节。     

几种建立DEM模型插值方法精度的交叉验证

建立DEM模型时需要对离散的高程点进行空间插值,实现这一目的的插值方法有很多种。文章主要选择了6种常用的插值方法,分别在平原、丘陵和高山几种不同复杂程度的环境下对其插值的精度使用交叉验证方法进行评估。结果表明,同样的插值方法对不同复杂程度的地形效果是不一致的,多种插值方法中以克里金插值方法的插值适用性最强,精度最高。     

反距离加权插值算法中插值参数对DEM插值误差的影响

插值算法是影响DEM精度的主要因素之一,对于插值参数如何影响插值算法并最终影响插值精度却研究较少。这里以反距离加权插值算法中的插值参数为实验对象,选取了6种不同地貌类型的离散点数据,基于中误差度量指标,运用交叉验证方法研究权指数、搜索点数、搜索方向对DEM插值精度的影响。实验结果表明:1)在搜索方向方面,四方向搜索和八方向搜索对提高DEM插值精度并不明显;2)搜索点数为8～12点是较好的选择;3)当权指数≥3时,对DEM插值精度的影响不明显,2或3是较好的选择;4)3因素对DEM插值精度的显著性影响顺序为"权指数>搜索点数>搜索方向"。     

DEM建模方法的研究与实践

在分析移动曲面拟合与加权平均算法特点的基础上,提出以移动曲面拟合法为主、加权平均法为辅两者相结合的方法,使它们能够相互取长补短,从而解决大区域DEM建模中存在的问题。对接边处的误差可以进行误差改正并用样条函数对其重建使其光滑。结合5种地貌类型的1∶5万地形图数据进行试验,用中误差对试验结果进行评估和分析,得出该方法在丘陵地区的建模误差最小、效果较好,为今后大区域3维建模提供一种更为精确和合理的方法。     

一种顾及地形特征的DEM内插方法

Delaunay三角网是表示地形的一种常用方法 ,在DEM内插中也有着广泛的应用。文中利用自适应分块技术进行Delaunay三角网的快速构建 ,实现了基于Delaunay三角网的DEM规则格网快速内插 ,内插结果能较好地顾及地形特征且反应地表的真实形态     

基于重构等高线的DEM精度评估模型

利用重构等高线提出了一种评估数字高程模型精度的模型。基于该评估模型,数字高程模型的精度能利用提出的重构误差——等高线的偏移误差面积与原等高线的长度之比来评估。提出的重构误差具有惟一性,较之于常用的中误差具有更好的适宜性和可信度。     

数字高程模型内插方法的分析和选择

在概略讨论地面曲面本身特性的基础上,指出地面曲面本身并非是具有较高光滑度的单纯曲面,而应看作为由结构线连接而成的低次曲面片组合;着重深入分析了地面已知数据的准确性,指出计算稳定性问题是采用内插DEM必须要重视的重要问题;同时还论述了内插方法必须要具有高程序同构特性的保证;相对而言,各种内插方法都具有一定的逼近性,在实际数据较为密集的条件下较为宽松。     

基于规则格网的DEM插值实验

通过地形建模,将6个地形隶属函数按照101×101,112×112,126×126,144×144,168×168,201×201,257×257 7种格网密度生成6种局部地形单元的规则格网DEM;使用反距离加权(IDW)等7种插值算法,将前6种格网密度下的DEM插值成257×257规格;从原始257×257DEM中随机抽取检查点计算残差,并对残差中误差进行分析。通过分组插值实验,运用控制变量法、方差分析等方法研究地貌类型、采样密度和插值算法对DEM插值精度的影响。     

一种基于GPU的DEM并行插值算法

采用Open CL框架下的CPU/GPU平台,借助GPU在并行浮点运算方面的巨大优势,提出了DEM并行插值算法;同时以反距离加权插值算法为例,分析了传统插值算法和并行插值算法之间的优缺点与适应性。最后,通过对比实验对两类算法进行了比较。实验表明,当插值点数较少时,GPU并行插值算法效率低于传统算法;然而,当插值点数很高时,并行插值算法的计算效率较传统插值算法有了显著提高,加速的效果甚至高达137倍。实验证明GPU并行插值算法具有很强的可行性。