基于遥感影像生成dem的质量检..

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1、基于遥感影像生成DEM的质量检查摘要：数字高程模型（DEM）是数字摄影测萤的環要产品之一，荇卷非常广泛的应用领域。DEM数据质萤的好坏，直接影响DEM应用分析结果的可靠性及应用门标的ft正实现，针对用数字摄影测堂手段从遥感影像中提取的DEM.详细探讨多种实用的DEM质萤检杏//法。实验证明，川提供的综合检杏方法能快逨、准确地发现并定位DEM屮存在的问题。一、引言数字高程模型简称DEM，是区域地形表面简单的、离散的数字表示模型，它巾规则水平间隔处地而点的抽样高程矩阵组成，一般以栅格数据的形式表示。DEM数据通过一定的算法，能转换为等高线图、透

2、视图、3维立体景观图、坡度图、断面图、晕渲图以及与其他数字产品复合形成各种专题图产品。对DEM数据进行质:k评估、质:k检验和质:k控制已成为测量数据处理的一个十分重要的研究方向和基础理论研究问题之一。DEM数据质量的好坏，直接影响DEM应川分析结果的可靠性及应川目标的真正实现，所以对DEM数据进行质量控制是DEM可用性的保障。获取DEM的主要手段有多种：传统的地面测量法，基于数字线划地图的内插法，数字摄影测量法，激光法，雷达法等。全数字摄影测量法具有直观性强、可靠性好、精度高等优点，因而它是经常采用的方法。本文研宄的就是采用数字摄影测W:

3、手段从遥感影像中提取DEM的质S:检查问题。二、DEM质量检查内容不同的DEM生产工艺流程导致DEM质量检查方法有很大差异，但DEM的质量检杏均应包栝以下基本內容[1]:1.检查DEM原始的数学基础；2.检查DEM数据起止点米标的正确性；3.检查DEM原始数据的质量；4.检查DEM高程值有效范围区是否正确；5.检查生成DEM的内插模型；6.检查生成DEM产品的质量；7.检查DEM元数据文件是否正确。这些内容巾，对于DEM原始的数学基础、DEM数据起止点坐•的正确性、DEM高程值有效范围区的正确性、DEM元数据文件的正确性等问题的检查一般比较

4、容易，而对DEM原始数据的质:M:、生成DEM的内插模型及生成DEM产品的质量检查则比较困难，也是比较关键。对DEM原始数据质fi进行检查的实质是检查数据中是否含有误差（包括系统误差、偶然误差和粗差）。对生成DEM产品的质量检查主要是检查DEM产品是否含有误差、整体精度如何、是否准确反映地形等。对DEMA插模型的检查则要复杂一些，从数学角度而言，可从逼近程度、外推能力、平滑效果、惟一性、计算吋间等方面进行比较检查和评价。但在实际应川屮，无法对内插模型的这些特性进行检查。更为主要的是，实践表明，影响DEM精度的主要因素取决于原始数据的质:k和

5、顾及地形特征与否，而与内插并无明显关系。三、DEM质量检查方法DEM质量检查一般有3种方法，即目视检查法、半自动检查法和自动检查法。1.目视检查法主要是巾计算机生成DEM数据的可视化形式，由人工迸行判断与检查。比如将DEM按髙程分层设色，与等高线和扫描影像叠加显示或绘图输出检查，或将DEM生成的3维晕渲图与等高线叠加检杏，或用DEM内插与原始等高线相同等高距的等商线进行套合检查，即所谓等商线回放法。也可将DEM生成的等高线与正射影像进行叠加，目视等高线是否有突变情况，或与地形图比较。当地貌形态、同名点（近似）高程差异较大时说明可能有问题。（

6、1）基于立体影像的DEM检查法这是一种最基本的检测方法。对DEM的局部检查最简单有效的方法是恢复立体像对，将DEM格网点显示至立体像对，通过立体观察检查格网点和立体模型的套合情况。目前，全数字摄影测量系统均提供立体目视检杏DEM的功能。基本过程如下：1.依据像对的控制点确定显示范围；2.选取落在范围内的格网点；3.将DEM反算至立体像对并进行显示，如图1。图1DEM在立体像对中敁示(2)分层设色显示首先求出DEM中高程的最大和最小值，然后将高程分为10个等级，按高程由低到高每组赋予由浅到深的颜色进行显示，如阁2所示。分色显示可从整体上反映地

7、貌的变化趋势，配合水平和垂直方向的断面图显示，对高程异常变化的地方有一定检查效果。(3)3维方式检查等高线可以是DEM应用的产物，利用OpenGL3维显示功能显示DEM数据，并将等高线叠加在DEM上，这样能清晰直观地看到等高线和DEM的总貌与细部，便于川户发现M题，如图3所示。为适应用户从不同角度动态观察3维灰度图和等高线的需要，用OpenGL函数对生成的DEM和等高线进行变挽，以实现对等高线进行不同方位、不同远近、不同角度和放大缩小的显示。(4)等高线检查法等高线可以是DEM应用的产物，也可作为生产DEM的原始数据。DEM和等高线是表示地

8、貌信息的不同产品，因此可用直观的等高线来检查DEM的质量。用DEM内插的等高线与旧图上的等高线进行套合检查，或将等高线与立体模型套合检杏，也可把等高线与正射影像进行叠加，目视检杏