数字高程模型数据质量分析与控制9.pptVIP

误差分类（观察的角度） 系统误差 跟物理方面的因素有关，也即它们可能源于摄影胶片 的温度变化或测量仪器本身。另外，测量仪器在使用前缺 乏必要的校正，或者因为观测者自身的限制(如观测立体的 敏锐度或未能进行正确的绝对定向等)，也有可能产生。 系统误差一般为常数，也可以互相抵消。 偶然误差 对同一目标的量测由于观测误差的存在，其测量值会有所不同，且不表现出任何必然规律。 粗差 实质是一种错误。同随机误差和系统误差相比，它们在测量中出现的可能性一般较小。 原始数据误差处理 DEM原始数据的质量可使用原始数据的三个属性(即精度、密度和分布)的质量来衡量。 涉及DEM原始数据质量的重要因素是 数据点自身的精度。 主要方法 1、滤波法：分离数据集合中人们感兴趣的主要信息与其余的作为随机噪声的信息。 2、基于趋势面及三维可视化的粗差检测与剔除 3、基于坡度信息的格网数据粗差检测与剔除 4、基于等高线拓扑关系的粗差检测与剔除 基于趋势面及三维可视化 对于一个特定的研究区域，在三维透视图上 可疑点是否表现为粗差非常直观，很容易据此作 出正确判定。 基于坡度信息的格网数据 1、坡度阀值检测：检测P点周围的(八个)坡度值，判断其是 否正常，也即坡度值是否超过某一预先设定的阀值； 2、局部邻域坡度一致性检测：检查横跨P点的四对坡度差值 的绝对值，以确定是否有差值超过给定的阀值； 3、远邻域坡度一致性检测：检测跨越P点周围八邻域点的每 个点的坡度差值是否超过给定的阀值。 主要步骤 对起伏不平的地区它产生了过于平坦化的不良结果， 而在平坦地区它又产生了一些不自然的特征。 整体效果 所有接受或拒绝一个点的既定准则都建立在绝对的意义之上。 缺点 基于等高线拓扑关系 1）、同一条等高线上的各个数据点高程值相等； 2）、等高线为连续的曲线，一个拓扑节点最多只能连接两条高程 值相同的等高线，高程值不等的等高线不能相接，不能相交； 3）、相邻等高线的变化应是渐进的，并适应实地坡形变化的规律。 等高线特征 1）、空间位置错误 ：错误的悬挂线、两条等高线相交和同一等高线 应该连接处未能相连 2）、赋值错误：首尾相连两条等高线高程值不等、相邻等高线高程 值突变。 错误类型 等高线错误图示 DEM精度的数学模型 精度：误差分布的密集或离散程度 分布规律：P(X=xi ) = pi xi为随即采样点值 n 数学期望：E(X)=∑xipi 随机变量所有可能取值的平 i=1 均值，表示随机变量的大小 方差：D(X)=E{[X-E(X)]2} 表示随机变量的离散度 标准差：δx=sqrt(D(X)) 方差的算术平方根，表示随 机变量离散度的特征值 中误差：RMSE=sqrt(∑(Z-z) 2 / n) Z为真值，z为观测或计算值 粗差：Δ限=3δ 超过极限误差的误差 DEM精度评定方法 评定方式 1、平面精度和高程精度分开评定 2、两种精度同时评定 评定途径 1、理论分析；2、试验检测；3、理论与试验相结合 共同特点：试图寻求对地表起伏复杂变化的统一量度，和各种内插数学模型的通用表达方式，使评定方法、评定所得的精度和某些带规律性的结论有比较普遍的理论意义。 评定方法 1、检查点法 2、剖面法 3、等高线法 DEM精度评定方法 检查点法 事先将检查点按格网或任意形式进行分布，对生 成的DEM在这些点处进行检查。将这些点处的内插高 程和实际高程逐一比较得到各个点的误差，然后算出 中误差。 剖面法 将一定的剖面量测计算离程点和实际高程点进行 比较的精度计算方法。剖面可以是沿X方向、Y方向 或任意方向。可以用数学方法(如传递函数法)计算任 意剖面的误差，也可以用实际剖面和内插剖面相比较 的方法估算高程误差。 检查点法的国家规范 1：1万技术规定还有：①高程最大误差为中误差的两倍；②密林等隐蔽地区高程中误差按表1中数据的1.5倍计；③DEM内插点的高程中误差按表1数据1.2倍计；④一般情况按二级精度要求执行，若原始资料精度较差，可放宽到三级精度。 DEM质量检查 分类 1、原始资料质量检查 2、数据处理的质量检查 3、最终产品的质量检查 DEM质量控制是指在DEM建设和应用过程中，对