陆探一号干涉SAR在轨测试阶段基线精化与DEM精度分析

陆地探测一号(LT-1)是我国乃至全球首个主要用于地表形变干涉测量应用的L波段雷达遥感双星星座。本文利用LT-1卫星获取的甘肃地区的绕飞SAR数据,分析了差分干涉图中因轨道误差引起的相位斜坡的空间特征,明确了平行基线分量变化率估计误差较大是引起轨道相位斜坡的主导因素。针对现有方法存在的一些局限性,发展了一种基于快速傅里叶变换(FFT)的迭代基线精细化估计方法,并基于校正后的基线开展了研究区数字高程模型(DEM)重建。通过SRTM、AW3D与哥白尼DEM对LT-1 DEM的产品质量进行综合评估与分析,结果表明,本文方法可有效校正残余基线误差,相比于非迭代FFT算法精度提升约16.64%;LT-1 DEM与SRTM、AW3D和哥白尼DEM的平均偏差分别为5.49、3.41及1.94 m,表现出优异的高程精度与现势性优势。

基于机载LiDAR数据的地形复杂区高精度DEM生产实践

传统的地形测绘需要人工进行野外采点,存在时间长、成本高、环境危险等问题,且获得的数据不够直观,尤其在地形复杂区域,由于作业条件艰苦、部分地区无法到达,更是难以保证工程按期完成,而利用机载LiDAR技术能够方便地获取测区地表密集采样点的空间坐标和高程信息,为大面积、高效率、高精度获取DEM数据开辟了一条新的途径。本文利用机载LiDAR技术获取高密度的机载激光点云数据,并使用Terra Solid软件设计了点云分类方法和流程,完成高精度DEM的构建和精度分析,验证了利用机载LiDAR数据制作地形复杂区的高精度DEM的可行性。

DEM精度检查中等高线回放的量化方法

目前数字高程模型(DEM)精度检查中广泛采用等高线回放方法,以目视检查方式进行,定性为主。基于集合论引进了一种量化方法,即层次等高线差异栅格分析法,用于描述等高线回放的平面位置变形量。实验证明此方法不仅可视化效果好,其量化指标有助于定位DEM误差,包括粗差;也适合对不同DEM内插方法精度评定的对比分析。

基于Strahler积分的DEM精度评价模型

提出了一种新的基于规则格网DEM的Strahler积分算法,并在此基础上提出了DEM的Strahler积分精度评价模型.该模型利用Strahler积分值表达规则格网DEM的整体误差,同时在一定程度上体现了DEM误差的空间分布,避免了常用DEM中误差模型的不唯一性以及等高线套合难以定量化的缺点.

水土流失定量监测中的DEM精度评价新方法

提出了由像元坡度评价法和数值评价法组成的DEM精度评价新方法 ,介绍了它在两类DEM实验区应用的结果 ,显示了它在DEM精度评价中具有准确可靠、快速直观、评价客观、精度数值符合DEM实际的特点 ,并能醒目突显DEM的局部错误 ,使其能用DEM构建文件改正后建成较高精度的DEM。该评价新方法 ,已在江苏全省和密云水库流域DEM建成中得到充分应用和证明。

SRTM DEM高程精度评价

为了全面认识SRTMDEM数据精度特征并完善SRTMDEM数据精度评定方法，该文以我国1：5万比例尺DEM为参考数据，以具有多种地貌类型的陕西省为实验样区，利用高程中误差模型及空间插值方法对SRTMDEM进行高程精度分析。结果表明：陕西省的SRTMDEM高程中误差在3．5～60．7m，呈现出较为显著的空间分异特征；并且高程中误差与实验样区平均坡度有较强的指数相关性，拟合的指数函数具有较高的模拟精度。

黄土高原沟壑区典型小流域高精度DEM制作及其应用研究

高精度数字高程模型(DEM)是水土流失规律研究与流域地形空间分析中重要的空间数据。以黄土高原沟壑区的南小河沟流域为例,以1∶1万地形图为数据源,探讨了在Arcgis和ArcView地理信息平台下,生成高精度DEM及提取流域土壤侵蚀指标的步骤和方法。结果表明,提取的地形信息能准确地反映该区域地形起伏变化与破碎状况,满足当前"数字流域"建设的需要。

倾斜影像中提取高精度DEM的方法研究

针对传统航空影像获取的DSM在立面及局部地面、建筑物屋顶空间信息的不足,获取高精度DEM较为困难的问题,提出了基于倾斜影像提取高精度DEM的方法。首先对倾斜影像获取的点云DSM结构进行分析,得出了DSM具有几何约束特点,能够在城区很好地区分地面点和地物点;然后指出对DSM滤波处理是获取高精度数字高程模型(DEM)的关键技术,提出了基于法向量差值区域生长分割TIN的滤波方法;最后选取吉林省敦化市的倾斜影像数据进行了滤波试验和算法验证。试验结果表明,该方法能够快速、有效地滤除不同尺寸的建筑物、植被和其他地物,获取高精度DEM。

基于等高线约束三角网的格网DEM精度评估方法

在分析DEM精度评估方法中检查点方法优缺点的基础上,提出基于等高线约束三角网的格网DEM精度评估方法,采用定性和定量相结合的方法实现DEM数据的自动评估,利用实际数据进行实验,分析误差的数值分布和空间位置分布,对现行数据标准中的采样点数量、采样点分布和中误差等指标进行分析,提出改进意见。算法在其它地貌类型中的可行性需要进一步研究。

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精度对高分辨率卫星影像纠正的影响

简单介绍WorldView卫星的基本情况及其影像的RPC模型,重点研究DEM精度对整个测区影像的纠正带来的影响,试验结果表明DEM精度的提升能有效消除RPC模型的系统误差,提高影像的成图精度。

基于机载LIDAR技术快速获取高精度DEM的研究

机载LIDAR技术是基于激光测距技术、全球定位系统和惯性导航系统的集成系统,其目的是快速获取高精度的数字表面模型。作为一种新型测绘技术,机载LIDAR近几年来发展迅速。本文系统阐述了机载LIDAR的工作机理,获取和处理激光点云数据,以及利用点云数据制作DEM的过程。本文还将机载LIDAR技术与摄影测量技术做适当的比较,以分析其技术优势。

基于格网重构等高线的DEM精度评估

基于重构等高线，本文提出了一种新的DEM精度指标-原始等高线与重构等高线间的面积差与原始等高线长度之比，研究基于重构等高线的DEM精度评估，评价DEM与实际地形吻合的情况。

几种表面表达模型在DEM精度评估中应用比较

本文分析了表面表达模型误差在针对未知数据源的DEM精度评估时带来的影响，选择了几种常用的表面表达模型和两个百万区的DEM数据，通过实验的方法对不同模型引起的误差进行比较，同时，对采用同一种模型时不同地形类型对误差的影响进行了比较，对模型的地形适应度进行了分析，得出了移动曲面模型较优的分析结果，为DEM精度评估时表面表达模型的选择提供参考。

基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取算法

提出一种基于无人机高精度DEM数据的梯田自动提取算法.首先,基于无人机航测技术获取1m分辨率的DEM数据,在此基础上计算地面坡度.此时,梯田田坎处于坡度的极大值区.其次,采用坡面流水模拟算法实现对该极值区的提取.最后,对提取结果进行掩膜滤波,消除非梯田区域,得到最终梯田提取结果.以陕西省长武县王东沟流域为实验样区,进行梯田提取实验,并将实验提取结果与梯田目视解译结果及光照晕渲模拟方法提取结果进行对比.结果显示,相比目视真值,该方法提取梯田的准确率为90.67%,具有较高的提取精度;相比光照晕渲模拟方法,该方法可提取出更为完整和连续的梯田结果.该梯田快速提取方法及结果可为水土保持、农业发展、生态环境治理等研究提供依据.

青藏高原地区3种全球DEM精度对不同地形因子的响应

[目的]探究青藏高原地区3种全球DEM精度对不同地形因子的响应,以便对全球DEM在各领域应用研究提供支撑。[方法]以青藏高原地区作为研究区,以ICESAT/GLAS的GLAH14高程数据作为高程参考数据,研究SRTM DEM,ASTER GDEM和HydroSHEDS DEM的精度对坡度、坡向以及地形粗糙度等地形因子的响应规律。[结果]总体上,SRTM DEM精度最高,HydroSHEDS DEM精度最低。不同地形因子对3种DEM精度均有不同影响。DEM误差随着坡向分布呈不同的态势。其中SRTM DEM正负测量偏离值点分别集中在南坡向和西北坡方向;ASTER GDEM正负测量偏离值点分别集中西北坡向和东南坡向;HydroSHEDS DEM正负测量偏离值点分别集中在东坡向和西南坡向。3种DEM精度与地形粗糙度均呈现较为明显的二次多项式关系。[结论]在青藏高原地区,3种DEM精度均与地形要素有着不同程度相关性,SRTM DEM精度最优且受地形要素影响程度小,HydroSHEDS DEM精度最差,受到地形要素的影响程度最大。

面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。

InSAR时空基线对DEM精度的影响分析

In SAR是获取全球DEM的重要手段。然而In SAR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Terra SAR-X影像构成的780个干涉对,定量分析了时空基线对In SAR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。

DEM精度对土壤侵蚀评价的影响

选取位于东北黑土区的拜泉县为研究区,以高精度的DEM(1∶1万比例尺)为基准,探讨低精度的DEM(1∶5万比例尺)提取地形因子的差异及其对土壤侵蚀评价的影响.结果表明:在拜泉县的西南平原和缓坡台地区、三河(双阳河、通肯河、润津河)沿岸低洼易涝区,1∶5万DEM提取的L因子分别高估11%和25%,提取的S因子则低估25%和31%.在西北和中部漫岗丘陵区、东南丘陵和台地区,L因子分别低估20%和7%,S因子分别低估16%和12%.地形因子的差异所带来的土壤侵蚀评价也有差异,其中在平原区差异较小(为10.67%),但在丘陵区差异较大(达23.14%).因此,在土壤侵蚀评价中,在高精度的DEM难以获取的情况下,平原区可用较低分辨率的DEM来代替;但在丘陵区则不能代替,或者须对其计算的LS因子进行必要的修订,从而在一定程度上保证土壤侵蚀评价的精度.

基于机载LiDAR数据的广西困难地区高精度DEM生产研究

数字高程模型(DEM)利用有限的地形高程数据实现对地表形态的数字化模拟,是测绘部门数据生产的重要内容。当前DEM生产主要采用交互式数字摄影测量方式,不仅需要投入大量人力,极为依赖经验,同时生产效率也较为低下。近年来兴起的机载激光雷达(LiDAR)技术为DEM获取提供了一种新的途径。本文以广西植被茂密区和陡石山区的点云数据为例,研究在广西困难地区应用机载LiDAR技术进行高精度DEM生产的可行性,并利用同区域的数字广西地貌成果对所生产的DEM进行精度验证。结果表明,应用机载LiDAR数据进行DEM生产不仅将植被茂密区的生产效率提升了25%,陡石山区的生产效率提升了7倍以上,同时数据精度能够满足1∶10000 DEM的要求,在广西传统DEM生产困难地区具有极大的优势。