一种地形扫描数据误差估算方法

地形观测是研究地表形态特征和地表过程的重要手段,观测数据的误差决定了观测数据的应用范围和分析结果的可信程度。本文基于不规则三角网模型线性插值生成数字高程模型(DEM)的误差可分为插值传递误差和信息损失误差,给出插值传递全局误差计算公式,提出通过随机分组扫描数据,确定组间数字高程模型的误差和信息损失误差,得到插值传递误差,从而获取数据误差的方法。通过用随机数检验,结果可信度高,证明该方法可用于地形扫描数据误差分析。

地形扫描数据TIN模型生成DEM的误差计算方法

由地表三维空间数据生产的数字高程模型(DEM)的误差包括从数据误差传递来的误差和因数据数量不足以反映地形起伏造成的信息损失误差。本文给出了由三维空间数据的不规则三角网(TIN)模型栅格化为DEM过程中,通过线性插值将数据随机误差传递到DEM栅格上的随机误差的解析解,同时利用地基激光扫描仪测量的冲沟地形数据点云,分析得出因信息损失产生的DEM系统和随机误差的估算方法。结果显示信息损失产生的DEM平均高程系统误差和随机误差都与有效测点密度有关,其中有效测点由TIN中包含DEM栅格中心点的所有三角面的3个顶点组成;信息损失产生的DEM平均高程系统误差和随机误差除与有效测点密度相关外,还与地形特征有关,平均高程系统误差与地形整体凹度参数有关,随机误差与地形整体起伏程度参数有关。建立了分辨率为0.1 m×0.1 m的DEM误差估算模型。