[發明專利]一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法

有效

• 申請號: 201711463078.7
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108038086B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 趙尚民;章詩芳;關瑜晴;賈蓓
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法，通過充分利用DEM數據誤差與地表形態特征數據間的關系，將基于原始DEM數據與高精度高程點數據得到的誤差點數據進行分類，得到建模點和檢核點兩種數據，基于建模點數據的高程誤差與地表形態特征數據建立回歸模型，利用回歸模型建立DEM數據誤差與地表形態特征數據間的定量關系，進而定量獲得基于像素尺度的DEM數據的誤差分布，并基于檢核點數據對原始DEM數據進行校正，最終實現對原始DEM數據的誤差評價與精度校正，從而提高了DEM數據應用的可靠性，具有很好的推廣前景。

技術領域

本發明涉及遙感技術與測繪學技術領域，更具體的說是涉及一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法。

背景技術

目前，隨著DEM數據的快速發展和精度的不斷提高，其應用領域也在不斷拓展和深化，Miller于1958年提出DEM時，主要用于高速公路的自動設計，到現在廣泛應用于測繪、水文、氣象、地貌、地質、土壤、土地利用、工程建設、通訊和軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域，DEM數據應用的可靠性取決于它的精度情況。

但是，傳統的DEM數據精度評價主要依賴于更高精度的DEM數據或采樣點獲取實驗區的DEM整體誤差特征，而由于地表特征的差異，DEM數據在不同位置的誤差情況是不同的，這樣就會造成實驗區DEM整體誤差的增大，從而使DEM數據在應用時的可靠性下降。

因此，如何減小DEM數據處理時的誤差保證其精度，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法，通過建立DEM數據點誤差與地表形態特征數據間的回歸模型，獲取DEM數據在像素尺度上的誤差分布，進而獲得經過校正的DEM數據，從而使其精度得到大幅度的提高。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法，所述誤差評價與校正方法基于區域內的原始DEM數據、高程點數據以及地表形態特征數據來進行，包括以下步驟：

步驟1：根據原始DEM數據和高程點數據，以高程點數據作為控制點，通過將二者相減得到誤差點數據，作為DEM數據精度評價與誤差校正的基礎數據。

步驟2：將誤差點數據通過交叉驗證方式或隨機采樣方式分為兩類，分別為檢核點數據和建模點數據，建模點數據用來建立高程誤差分布與地表形態特征數據之間的回歸方程，檢核點用來評價原始DEM數據與校正后的高程數據間的精度，從而得到校正的效果。

步驟3：將建模點數據與地表特征數據進行疊加，得到具有高程誤差值與地表形態特征值屬性的建模點數據。

步驟4：基于具有高程誤差值與地表形態特征值屬性的建模點數據，建立高程誤差值與地表形態特征值之間的回歸方程，用以表示DEM數據誤差與地表形態特征數據之間的定量關系。

步驟5：基于地表形態特征數據和回歸方程，將地表形態特征數據以原始高程點數據的像素為尺度進行重新采樣，獲得像素尺度的原始DEM數據誤差分布。

步驟6：將基于像素尺度的原始DEM數據誤差分布與原始DEM數據進行疊加，獲得經過校正的原始DEM數據。

步驟7：基于檢核點數據，分別對原始DEM數據和經過校正的原始DEM數據進行精度評價和對比，獲得校正后的精度提高量。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開提供了一種基于像素尺度的DEM數據誤差評價與校正方法，通過建立DEM數據點位誤差與地表形態特征間的回歸模型，獲取DEM數據在像素尺度上的誤差分布，從而對原始DEM數據進行校正，并最終實現對原始DEM數據的誤差評價與精度校正。

附圖說明