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《高精度曲面建模与误差分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、氮毅并乎`展第卷第“期“年“月`高精度曲面建模与误差分析岳天祥杜正平刘纪远,中国科学院地理学与资源研究所北京100101,,摘要以曲面论为理论基础运用格点生成方法和网格计算技术建立了一个高精度曲面模型.(HPSM)通过比较新建模型HpsM与传统模型TIN对z=Zsin(二x)·sin(二少)+1标准曲面的模拟:;结果发现HPSM模拟得到的曲面和等高线与实际情况基本吻合而TIN模型的模拟结果与标准曲面相比有较大的差异,模拟曲面出现了棱角、峰值被削平等不合理现象,等高线图的中心部分本应该近似于同心圆,而.TIN模型的模拟结果却是棱形或者其他形状的多边形误差分析结果表:,
2、明对各种计算步长和采样间距HPSM的绝对误差和相对误差都远小于TIN;而且随着计算步长和采样间距的增加,HPSM误差的增长速度远低于TIN误差的增长速度.HPSM的应用和发展将改进计算机辅助设计系统、解决地理信息系统(GI)S面临的多维功能和尺度转换问题.关键词曲面论数值模拟曲面建模格点生成网格计算误差分析,自1957年为公路设计服务的第一个数字地面而以往的误差研究方法没有从寻找误差的理论根源aeane,,.,模型(digitltridl)诞生以来曲面建模已经着手研究只局限于表面问题我们认为以往的曲mo`,,,取得了长足进展〔]产生了许多曲面建模方法包面建模缺乏必要
3、理论支持最终导致比较大的误差甚.,、、至错误的结论〔16]虽然在以往的研究中Ev已认括数字地面模型空间播值模型区域匹配模型和anS多分辨率方法.构建数字地面模型的主要方法主要识到坡面、坡向和曲率是反映局部规律的重要变,,、、〔`7]包括基于三角网的TIN基于正方形网的GRID和量但根据微分几何学理论坡面坡向和曲率基于等高线网的c3〕.,BN2[,空间插值模型包括边界只是曲面剖面线的决定要素曲面的决定要素是曲面`.、、、K〔8]线勾画法趋势面分析法滑动平均法iriggn插的第一类基本量和第二类基本量值法、样条函数法和有限元法〔4一7].区域匹配模型1包括辐射模型和最小
4、二乘相关模型〔“一川,多分辨率高精度曲面建模的理论过程,,、根据微分几何学理论[`9〕空间曲线由曲率和挠方法是影像驱动的曲面模拟它包括形态模拟多.分辨率模型构建和可变分辨率表达[`幻.率决定;曲面由第一类基本量和第二类基本量决定,,z=f(xy)则此曲面的第一曲面建模的误差问题在20世纪60年代末就引起如果曲面可表达为,,了有关专家的重视〔`”〕在近30年的研究中产生了类基本量可表达为,.许多误差检测方法和评价指标〔`4`5〕有关误差研究护、2lse
5、1+〔`”〕:EFG一尺方法可概括为3类(1)评价和比较各种内插算法1,,了丙(1)的误差(2)分析和评价原始数据误
6、差(3)研究曲面模型主要变量和参数的不完备性所引起的误差.然1+乃一一,一一20030724收稿20030910收修改稿二:、:国家自然科学基金(批准号40371094)国家重点基础研究发展规划(编号ZO02CE冲12500)和中国科学院地理科学与资源研究所:一一一一知识创新工程主干科学计划(编号CXIOGE01040302)资助项目.一.Emad:Yueisaeen@lre氮毅并乎`展第1卷第“期“年“月`高精度曲面建模与误差分析岳天祥杜正平刘纪远,中国科学院地理学与资源研究所北京100101,,摘要以曲面论为理论基础运用格点生成方法和网格计算技术建立了一个高精度
7、曲面模型.(HPSM)通过比较新建模型HpsM与传统模型TIN对z=Zsin(二x)·sin(二少)+1标准曲面的模拟:;结果发现HPSM模拟得到的曲面和等高线与实际情况基本吻合而TIN模型的模拟结果与标准曲面相比有较大的差异,模拟曲面出现了棱角、峰值被削平等不合理现象,等高线图的中心部分本应该近似于同心圆,而.TIN模型的模拟结果却是棱形或者其他形状的多边形误差分析结果表:,明对各种计算步长和采样间距HPSM的绝对误差和相对误差都远小于TIN;而且随着计算步长和采样间距的增加,HPSM误差的增长速度远低于TIN误差的增长速度.HPSM的应用和发展将改进计算机辅助设
8、计系统、解决地理信息系统(GI)S面临的多维功能和尺度转换问题.关键词曲面论数值模拟曲面建模格点生成网格计算误差分析,自1957年为公路设计服务的第一个数字地面而以往的误差研究方法没有从寻找误差的理论根源aeane,,.,模型(digitltridl)诞生以来曲面建模已经着手研究只局限于表面问题我们认为以往的曲mo`,,,取得了长足进展〔]产生了许多曲面建模方法包面建模缺乏必要理论支持最终导致比较大的误差甚.,、、至错误的结论〔16]虽然在以往的研究中Ev已认括数字地面模型空间播值模型区域匹配模型和anS多分辨率方法.构建数字地面模型的主要方法主要识到坡面、坡向
