基于规则格网的DEM插值实验_张一帆
规则格网DEM的解算及精度检验
双线性插值直接通过网格单元的四个顶点拟合曲面袁 所采用的 曲面方程为院
11
移移 H=f渊x袁y冤=
aij xiyi
j = 0i = 0
=a00+a10x+a01y+a11xy
=a0+a1x+a2y+a3xy
渊2冤
2.3 双三次多项式内插数学模型
双三次多形式内插通过网格单元周围的顶点依据某种数学方式
进行曲面拟合袁所采用的方程为院
11
移移 H=f渊x袁y冤=
aij xiyi
渊3冤
j = 0i = 0
式中的坐标是各个各网点的直角坐标遥
将当前格网单元与周围格网单元的高程值组成方程组联立求
解袁将点 P 坐标渊xp袁yp冤代入袁就可求出其高程 Hp[3]遥 2.4 反距离加权法内插数学模型
渊1冤根据实际插值要求袁计算 P 点渊Xp袁Yp冤的平面坐标遥 渊2冤为了选择相邻的数据点袁使用点 P 为圆心袁R 为半径遥 选择落 在圆内的所有数据点遥 当插值二次曲面时袁考虑到计算的方便性袁将 坐标原点移动到 DEM 网格点 P渊Xp袁Yp冤袁由于反距离加权方法的系 数数量需要 4~10 个袁因此所需的数据点数量为 4<n<10遥 当数据点 Pi
确定权利的原则应该与数据点与等待点之间的距离 D 以及权的形式
渊1冤总结和分析现有的内插模型袁讨论 阅耘酝 内插模型的数学原理遥 渊2冤探讨同一精度指标对于不同内插方法的差异性遥 渊3冤编写 DEM 数据内插以及 DEM 精度评定程序遥
2 DEM 空间数据内插原理与方法
2.1 线性内插数学模型
线线性插值将网格单元分割成两个三角形袁 每个三角形由三个 顶点定义一个唯一平面袁插值过程为遥
基于双线性内插规则格网DEM地形误差模型
基于双线性内插规则格网DEM地形误差模型
王耀革;王鑫;朱长青
【期刊名称】《测绘科学技术学报》
【年(卷),期】2007(24)6
【摘要】双线性DEM表面模型的精度包括:使用双线性建模方法从格网量测数据传递过来的误差和地形表面的线性表达导致的精度损失.从理论上推导并证明了地形线性表达的误差极值是格网分辨率与地形坡度乘积的常数倍.并根据地形说明了,在不同地形时常数c的不同取值.
【总页数】3页(P419-421)
【作者】王耀革;王鑫;朱长青
【作者单位】信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052;信息工程大学,理学院,河南,郑州,450001;信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052;信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.基于规则格网DEM的地形特征提取算法 [J], 朱庆;赵杰;钟正;眭海刚
2.规则格网DEM地形综合方法分析 [J], 徐静;顾留碗;张耀民;韩光辉
3.基于多点的规则格网DEM的传递误差分析 [J], 王耀革;朱长青;王鑫
4.一种顾及地形特征的规则格网DEM数字水印算法 [J], 王志伟;朱长青;任娜;;;
5.基于DEM的地形曲率计算模型误差分析 [J], 刘学军;王叶飞;曹志东;汤国安
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基于规则格网 DEM 的等高线绘制与优化
Hale Waihona Puke 中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ｌ
文献标识码 ： Ａ
2等值点内插众所周知dem的精度在很大程度上取决于高程样本点精度通过将2根相邻等高线间的地形近似视为直线变化可以计算出相邻等高线上线性变化方向上的2点连线上任意一点的高程值既增加高程样本值的数量又增加了样本值的精度从而达到了提高最终dem的精度的目标取线性内插的方式获得等值点
２ ０ １ ５年 第 ５期
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ，ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ，ｍａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ，ｂ ｙ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｙ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｏ —
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ２ ４ ７ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ １ ６
Ｄｒ ａ ｗｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｎｔ ｏ ｕ ｒ Ｌｉ ｎ ｅ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｇｒ ｉ ｄ ＤＥＭ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｄ ＥＭ ｄ ａ ｔ ａ，ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｒ ａ ｗｉ ｎ ｇ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ，
一种基于GPU的DEM并行插值算法
一种基于GPU的DEM并行插值算法
何泓宇;张锦明;李凤英;周雪倩
【期刊名称】《测绘科学技术学报》
【年(卷),期】2015(032)004
【摘要】采用OpenCL框架下的CPU/GPU平台,借助GPU在并行浮点运算方面的巨大优势,提出了DEM并行插值算法;同时以反距离加权插值算法为例,分析了传统插值算法和并行插值算法之间的优缺点与适应性.最后,通过对比实验对两类算法进行了比较.实验表明,当插值点数较少时,GPU并行插值算法效率低于传统算法;然而,当插值点数很高时,并行插值算法的计算效率较传统插值算法有了显著提高,加速的效果甚至高达137倍.实验证明GPU并行插值算法具有很强的可行性.
【总页数】6页(P427-432)
【作者】何泓宇;张锦明;李凤英;周雪倩
【作者单位】61287部队,四川成都610036;信息工程大学,河南郑州 450001;中国科学院遥感与数字地球研究所,北京100081;61287部队,四川成都610036;61287部队,四川成都610036
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.基于GPU的DEM并行克里格插值算法 [J], 赵磊;李珂
2.一种基于格子玻尔兹曼前向模型的GPU并行加速荧光扩散断层成像的方法 [J],
吴焕迪; 严壮志; 岑星星
3.一种基于GPU的枚举排序算法及其并行化 [J], 谷国太;孙陆鹏;张红艳;肖汉
4.基于GPU的海量离散点高程并行插值算法 [J], 王智广;张腾畅;吴相锦;鲁强
5.基于GPU并行的锥体导管架平台结构冰激振动DEM-FEM耦合分析 [J], 王帅霖;刘社文;季顺迎
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基于加权最小二乘曲面拟合的规则格网DEM建立
图 4 加权拟合曲面
44
海洋测绘
第 28卷
由图 4可以看出, 曲面拟合度较好, 地形起伏较 大和起伏平缓处的地形都可以得到较好的模拟, 地 形得以逼真的再现。 4 4 有无权值拟合的精度比较
(di )-u 2
i= 1 j= 1
i= 1
i∃ j
( 11) 同理:
nn
! ! !f
( x, y ) !y
=
i= 1
(
d
i
)-
u-
2
d
u j
(
y
-
yi ) u ( z
-
j= 1
zi )
i+ 1
! / n ( di ) -u 2 i= 1
( 12)
由式 (
11)、( 12)可知当
P
在 D i邻域中,
( 8)
可得法方程组的矩阵形式:
A∀ u = B
( 9)
式中, 系数矩阵 A = [ aij ]m #m, 常数 项 B = ( b1, , bm )T; 未知项 u= ( u1, , um )T。
观察可知系数矩阵为一对称矩阵。由采样数据 计算各项后, 便可用高斯消去法等经典方法求解出 拟合表达式的系数 u1, u2, , um。
假定要计算网格点 ( a, b )上的曲面高度 f ( a, b ), 为此需要求出一个多项式 p ( x, y ), 一般二次多项式: p (x, y ) = C00 + C10X + C 01 Y + C20X 2 + C11X Y + C02 Y2
格网DEM的几种插值方法实践
｛ ＋（
）
）
一
１
＋ １ ｋｚ＋ ｚ 一 １ ｐ （ ） Ｉ’ （ 一 ） （４ Ｚ） ＋ 一 ｝，、 ｌ ，
：
Ｐ ＝ ” Ｐ ＝ｆ ｋ／ ， 或 、 ｌ来求取距离权重。如果 ａ
考 虑采 样 点 方 向的 影 响 ， 应 以公 式 （ ） 改 化权 则 １来
作者简介 ： 武广 臣 （ ９ ９一） 男 ， １７ ， 黑龙 江人 ， 宁科技 学 院 辽 资源与建筑工 程学院讲师 ， 硕士．
第 １ ４卷
第 ｌ 期
辽 宁科 技学 院学报
Ｖ １１ Ｎ ． ｏ．４ ｏ １
２１ 年 ３ ０ ２ 月
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ ＩＯ ＩＧＩ Ｓ Ｉ Ｔ ＦＳ ＩＮ ＥＡ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｍ ｒ ２ ｌ Ｏ Ｒ Ａ ＦＬＡ ＮＮ Ｔ Ｕ ＥＯ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｔ ａ Ｑ２
验 表 明 ： 三 次插 值 法 具 有 良好 的 连 续性 和 较 高 的 地 形 仿 真 度 。 双 关键词 ： 最邻 近 插 值 法 ； 线性 内插 法 ； 三 次 插 值 法 双 双
中图分类号 ： Ｂ ２ Ｔ ２
文献标识码 ： Ａ
格网 Ｄ Ｍ插值是 ＧＳ空间数据插值 的一个方 Ｅ Ｉ
Ｐ ＝（ ｉ （ ＋ｔ ｉ ） １ ）
二 出 ！ ２
ｄ
．ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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１ ， 有 时采 样 点并 不规 则 （ ２ ， 时需根 据 矩形 ）但 图 ）此 或 圆形 对邻 近 区域 的采 样 点 进 行 插 值 计 算 ， 用 的 采
方法 多 为顾 及地 形 特 征 的加 权 平 均 值 内插 ， 可利 用
基于规则格网的DEM插值实验
基于规则格网的DEM插值实验张一帆;王青山【摘要】Through terrain modeling ,this experiment turns six geomorphic membership functions into six terrain units grid DEM ,with seven grid densities :101 × 101 ,112 × 112 ,126 × 126 ,144 × 144 ,168 × 168 , 201 × 201 ,and 257 × 257 .Using IDW and other six interpolation algorithms ,it interpolates the first six densities of grid DEM into 257 × 257 gridDEM ;Then it selects some checkpoints from the original 257 × 257 DEM randomly ,calculating residuals and RMSE for further statisticalanalysis .With interpolation experiments in group ,the methods of controlling variable and variance analysis are used to analyze the effects of terrain morphology ,sampling density and interpolation algorithms on grid DEM accuracy .%通过地形建模 ,将6个地形隶属函数按照101 × 101 ,112 × 112 ,126 × 126 ,144 × 144 ,168 × 168 ,201 × 201 , 257 × 257 7种格网密度生成6种局部地形单元的规则格网DEM ;使用反距离加权(IDW)等7种插值算法 ,将前6种格网密度下的DEM插值成257 × 257规格 ;从原始257 × 257DEM 中随机抽取检查点计算残差 ,并对残差中误差进行分析.通过分组插值实验 ,运用控制变量法、方差分析等方法研究地貌类型、采样密度和插值算法对DEM 插值精度的影响.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2016(025)002【总页数】6页(P17-21,27)【关键词】DEM插值;地貌类型;采样密度;插值算法;DEM精度【作者】张一帆;王青山【作者单位】信息工程大学,河南郑州 450052;信息工程大学,河南郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】P208地貌类型、采样密度和插值算法对DEM插值精度发挥着重要影响。
一种从高程格网中提取等高线的算法
一种从高程格网中提取等高线的算法
王涛;毋河海
【期刊名称】《测绘科学》
【年(卷),期】2006(31)2
【摘要】对高程格网内插等高线的算法进行了优化,设计了新的遍历策略,使用两个变量控制内插的方向,在交叉网格处根据新的标准来决定下一步的走向,并且通过新的条件选择遍历开始的单元边,使得算法能够生成满足方向一致化要求的等高线。
讨论了降低不规则等高线图形的方法。
提出了进一步优化需要考虑的诸多因素。
【总页数】3页(P108-110)
【关键词】格网DEM;等高线;自动提取;算法
【作者】王涛;毋河海
【作者单位】中国测绘科学研究院;武汉大学资源与环境科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】P282;TP311
【相关文献】
1.一种由等高线模型生成规则格网模型的算法 [J], 陈国良;曹卫群;黄心渊
2.一种新的等高线图等高线高程自动注记算法 [J], 赵东保;张书毕;贾伟召
3.一种基于等高线渲染的地形图高程数据提取技术 [J], 乔利军
4.从规则高程格网中提取等高线的优化算法研究 [J], 王涛;雷蓉
5.基于层次格网索引的图幅接边处等高线高程错误识别和自动修正研究 [J], 刘康甯;田永中;沈敬伟;胡晓辉
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基于规则格网的DEM插值实验_张一帆规则格网的DEM插值实验是一种常见的地理信息处理方法，可以将离散的地形高程数据转化为连续的数字高程模型。
本文将介绍DEM插值的原理和实验过程，并对结果进行分析和讨论。
一、实验目的和原理
实验目的：
1.了解DEM插值的基本原理；
2.掌握规则格网的DEM插值方法；
3.分析和评估DEM插值的效果。
实验原理：
DEM插值是一种基于离散高程数据的地形表面插值方法，主要包括反距离权重插值法（IDW）、三角网插值法、边界线插值法等。
规则格网DEM插值法是一种简单直观的方法，将地形表面划分为规则的网格，然后通过对网格中各个节点的高程数值进行插值，得到整个地区的高程模型。
二、实验材料和方法
实验材料：
1.高程数据：可以使用现有的高程数据集，例如数字高程模型数据集或航测数据集。
2.地理信息系统软件：例如ArcGIS、QGIS等。
实验方法：
1.准备高程数据：选择合适的高程数据集，确保数据的准确性和完整性。
2.创建规则格网：使用地理信息系统软件，在高程数据范围内创建规则的网格。
3.节点高程插值：根据实际需求选择插值方法，将高程数据插值到各个节点上。
4.生成DEM：对插值后的节点高程数据进行处理，生成DEM数据集。
5.评估和分析：比较插值后的DEM数据与原始高程数据的差异，评估插值效果。
三、实验结果和分析
实验结果：
经过DEM插值后，得到了一张连续的数字高程模型图。
可以通过对比原始高程数据和插值后的结果，评估插值效果的好坏。
实验分析：
1.插值方法选择：不同的插值方法会对结果产生影响，需要根据实际情况选择合适的插值方法。
2.数据质量：插值的效果受到原始高程数据的质量影响，如果原始数据存在异常值或噪声，插值结果可能会出现不准确的情况。
3.分辨率选择：通过选择合适的网格大小，可以平衡插值结果的精度和计算效率。
4.DEM校正：插值结果可能存在误差，可以采用其他方法对DEM数据
进行校正，提高其精度和准确性。
四、实验结论
通过对规则格网的DEM插值实验，可以得到高精度的数字高程模型，
方便进行地形分析和地貌研究。
但需要注意的是，DEM插值的结果受到多
个因素的影响，包括插值方法的选择、原始数据的质量和分辨率的设置等。
因此，在进行DEM插值实验时，需要综合考虑这些因素，并采取适当的措
施来提高插值结果的准确性和可靠性。