数字高程模型和精度分析

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  [摘要]最近几年,GIS架构下的数据库、高效态势下的微机,正在被延展运用。因此,数据质量的管控,就增添了原有的价值。DEM这一模型,是GIS特有的信息源头,是空间架构下的基础设施。数字高程这样的模型,也被划归到现有的DGDF,预设了规模化这一生产路径。因此,有必要明晰DEM特有的获取路径,考量现有的精度影响,辨识误差根源。只有这样,才能限缩模型偏差,创设可用的管控办法。
  [关键词]数字高程模型 模型精度 具体分析
  [中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-9-216-2
  数字高程模型,是在既有的区段范畴以内,应用新颖的离散路径,去表征区段现有的表层地貌。在工程建构的多样领域,DEM这一模型,都带有偏大的运用范畴。比对惯用的地形图,DEM这样的高程图形,带有数字架构下的表征方式,更易被辨识。DEM这一新颖路径,替代了惯用的地形描画办法,在城区现有的测绘架构下,延展了原初的应用范畴。要接纳精度评析的可用路径,提升原有的管控水准。
  1明晰影响要点
  DEM特有的误差,是建构模型这一流程内,产出的综合差值。如上的建模误差,带有独特的要点:
  首先,地形固有的表层特性,决定了现有的建模难度。这样的特性要点,在辨识表面精度这一流程内,凸显出了侧重的价值。在地面表层现有的特性之内,坡度这样的特性,被看成侧重的描画要素。通常情形下,可用特有的坡度及特有的坡长,去辨识这一区段内的地形。原始数据固有的布设影响,是侧重架构下的影响要素。数值的布设态势,可以利用固有的方位及构架,予以描画。常常接纳矩形架构下的规则格网,去描画现有的数值布设。原初数据固有的密度,可以依循平均态势下的间距、单位面积表征出来的数目、空间范畴内的数值更替、特有的截止频率,予以辨识并确认。在摄影测量这一范畴内,要预设精准的立体交会,就应当辨识影像之间特有的同名点。这一点,是数字架构下的摄影测量,必备的核心辨识点,也就是特有的影像匹配。
  其次,表面架构下的建模路径,能影响原初的模型精度。可以预设两种路径,去建构如上的模型。一种路径,是经由测量,得到特有的量测数据;另一种路径,是接纳间接构建这一方式,抽取出可用的随机点,预设内插处理这一流程,以便建构出DEM架构下的模型。如上的归整过程,会损耗掉原初的可信程度。原始数据特有的损失,会经由建构好的模型,传递到现有的表面层级。DEM固有的表面特性,表征了地形架构下的吻合因素,也决定了现有的建模精度。DEM架构下的可视表达,带有侧重的辨识价值。摄影测量这一范畴内的可视表达,涵盖了现有的影像匹配。惯常情形下,影像匹配预设的基础,是特有的灰度分布,因此,如上的影像匹配,也被看成特有的灰度匹配。此外,还可以接纳特征匹配这一路径,来描画现有的影像特征。首先,要提炼出现有的点线特性;其次,利用现有的某一参数,来描画出这一影像特性;最后,辨识如上的参数,并予以匹配。
  再次,矢量数据原初的状态,会影响现有的建模精度。要选取可用的等高线,去表征这一区段内的地形。这样做,就会限缩DEM应有的可信层级,增添产出误差的那些要素。表征出来的等高距,是带有侧重价值的特有参数。调研数值表征出:从建构如上的等高线,到建构特有规格的DEM,会耗费掉四分之一这样的精准程度。若从特有的地形图中,获取可用的数值,那么非线性态势下的多样要素,会限缩原初的数值精度,产出DEM架构下的建模干扰。这样表征出来的精度,可以升至期待中的等高距。
  2辨识误差根源
  制图协会现有的统计数值,表征了如下规则:空间数据应有的质量管控,要明晰如下的管控层级:方位及属性应有的精度、要素应有的完备特性、逻辑架构下的一致特性、附件现有的质量查验、语意应有的精度辨识。DEM架构下的质量评判,要依循测量路径下的多样误差,分出不同类别。实践层级内,要依循特有的产出过程,来辨识DEM预设的误差程度,摸索出传播规律。在这样的根基之上,DEM架构下的误差,可分出特有的源误差、操作路径下的误差、运算路径下的误差。对精度辨识带有最大干扰的,是原初数值现有的收集误差,以及高程架构内的内插误差。其他路径下的误差,都能经由技术更替,予以改进并管控。
  原初数据特有的采集误差,涵盖了原初资料特有的误差、人为架构下的多样误差、采点设备固有的偏差、更替坐标的偏差。高程内插态势下的误差,是在产出流程以内,无论接纳了哪种算法,内插点特有的高程,与实际架构下的量测高程,总会存留着偏差。调研数值表征出:高程内插这样的差值,关涉着特有的内插算法,也关涉着特有的采点路径。
  摄影测量架构下的内插方法,建构在原初地形固有的平滑特性上。接近的那些数值点,带有相关的特性。只有这样,才可辨识邻近的数值,并内插出特有的待定高程。依循内插点的原初布设态势,可以分出:整体架构下的内插、逐点架构下的内插、分块的独特内插。
  3可用的解析路径
  3.1对总精度的辨识
  从定性这一角度去辨识,DEM特有的总体精度,关涉如下层级的要素:
  地表现有的形态,决定了辨识的疑难程度。DEM关涉的表层精度,受到偏多的这类影响。在现有的地表特性中,地表固有的坡度,被看成侧重架构下的干扰因素。DEM架构下,原初数据的布设密度,能影响现有的建模精度。数值的布设态势,可以依循数值现有的构架和方位,予以表征和描画。原初数据的固有密度,关联着平均态势下的间距、空间范畴内的变更态势、单位面积架构内的数目更替、预设的截止频率。
  表面架构下的建模路径,分出了两种特有的路径。一种是依循量测数据,予以辨识和建构;另一种是布设可用的格网点,并建构出精准模型。DEM现有的表层特性、地表衔接着的吻合状态,也会决定这一原初的精度。数字架构下的摄影测量,在完成了相对态势下的定向以后,就要生成特有的核线影像。核线影像现有的范畴,可以经由人工预设,被设定出来;也可以经由自动辨识,确认出最大架构下的作业范畴。完成了如上的绝对定向,不要退出现有的模块,而是返到原初的相对界面。这样做,也可重设原初的采样,以便生成特有的核线影像。   3.2辨识精度的细化路径
  精度的辨识和评判,涵盖了原理的辨识,以及实践层级内的判别。要整合本源原理及现有的实践,就要寻找出统一架构下的起伏态势,预设可用的内插模型,创设通用的那种表征方式。这样一来,选取出来的评判方式、评判得来的精准程度、规律架构下的数值比对,就都带有普遍的认知价值。具体而言,细化的精度辨识办法,可以分出这些层级:
  首先,是协方差特有的函数方式。协方差这一函数方式,可以在理论架构以内,辨识网格点现有的高程偏差。这样的解析,把地表现有的起伏态势,看成随机架构下的函数。利用可用的协方差,来表征起伏的总态势,明晰地表固有的复杂程度。预设这一前提:参考点必备的关联性,关涉着水平范畴内的间隔距离,而没能关涉现有的点位及布设的方向。通常情形下,选取特有的高斯函数,去模拟如上的协方差。
  其次,是特有的传递函数。传递函数这一解析办法,是辨识出实际架构下的断面高程、特有的拟合高程。在这以后,辨识傅里叶级数,然后明晰现有的方差。如上的判别原理,是现有的连续曲面,衔接着的剖面,都可以被表征成可用的级数。在这样的路径下,断面存留着的高程偏差、曲线现有的级数、内插曲线现有的系数,都可用来辨识高程点特有的精度。
  再次,是等高线特有的回放办法。DEM架构下的回放路径,比对了经由回放的那些等高线,与原初描画出来的等高线,查验特有的误差状态。等高线回放这一路径,涵盖了原初的等高线,以及中间态势下的等高线。内插方位内的高程数值,可以经由比对,辨识出连续态势下的高程布设状态。
  若接纳中误差这一概念,来辨识现有的内插误差,则缺失了可用的前提。因此,要把特有的内插误差,划归成逼近态势下的数值差值。针对明晰的背景,接纳新颖的生成路径。具体而言,要在描画出来的等高线之上,预设TIN这一内插办法。经由辨识和解析,得到格网特有的数据,生成可用的新模型。
  4结束语
  DEM特有的精度辨识,是地理评判的侧重疑难。DEM原初的精度影响,也涵盖了偏多的要素。如上的要素,表征了产出路径下的多样环节,这也增添了查验及管控的难度。要辨识这一流程的偏多误差,着力去限缩如上的误差。依循误差固有的根源,以及差值固有的属性,制备出合规的管控方案,建构出精准态势下的数据库。
  参考文献
  [1]戴娅琼.InSAR数字高程模型获取、精度分析及构造地貌信息提取 [J].中国地震局地震预测研究所,2008(06).
  [2]杨晓云,梁鑫.数字高程模型(DEM)的质量控制及精度分析 [J].广西工学院学报,2006(12).
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