《融合地形結構的DEM質量分析研究》是依託南京師範大學，由劉學軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：融合地形結構的DEM質量分析研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉學軍
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前DEM誤差研究中重數據輕形態、重隨機輕逼近、重整體輕局部、重模型輕語義的研究現狀，遵循局部與全局、確定性與不確定性相結合的研究思路，在理論研究和實驗分析的基礎上，全面探索DEM質量分析方法和表征參數集。以影像數據和地形形態先驗信息為參照，通過特徵匹配、疊合等運算，揭示實際地形形態和DEM所表述的地形形態之間的差異；以DEM內插函式為主線，通過DEM逼近誤差模型和隨機誤差模型的研究，構建DEM數據局部誤差模型，建立DEM數據誤差場，並厘定DEM曲面重建的誤差區間；以地形形態特徵和語義為約束，構建DEM形態誤差場；探索DEM誤差的空間結構，建立DEM質量描述的數值和語義表征參數集，研發DEM質量分析模擬器。本課題將DEM誤差研究從單一數據層面推向數據和形態統一的層面，對揭示DEM誤差的空間分布規律、提升DEM生產和套用水平、完善空間數據不確定性分析的理論與方法具有重要的理論和實踐意義。
結題摘要
經過三年的研究，課題按計畫完成相應的研究任務。在DEM地形形態表征方面，提出了地形形態的語義描述框架，研究了DEM地形特徵提取的最佳化算法，從地形形態和空間關係兩方面展開了DEM地形形態和實際地形的一致性分，提出了二者一致性分析的定量指標。針對當前地形複雜度的定性研究不足，研究了區域地形複雜度內涵和區域複雜度的定量化描述模型；通過DEM內插函式的數學和物理機理研究，提出了DEM內插統一模型描述框架；基於空間統計和誤差傳播等相關理論，實現了內插中趨勢項和隨機項的分離，提出了DEM逼近誤差模型和DEM隨機誤差模型，進而構建了DEM高程數據的局部誤差模型。基於DEM高程數據的局部誤差模型，證明了DEM數據誤差的空間自相關性和自相關模型，論述了DEM誤差的空間結構和描述指標。提出了DEM誤差場的概念，研究了DEM誤差場的內涵，給出了DEM數據誤差場和形態誤差場的構建方法。通過對現有格網DEM的地形表達失真現象、失真形成原因與機理、失真現象的定量描述等方面研究，提出了DEM質量表征參數集，開發了DEM質量分析模擬器，並在此基礎上，提出了顧及語義和幾何的DEM數據模型、數據組織和構建方法，集成DEM質量模擬器，開發了融合地形結構的DEM構建原型系統。項目上述研究為全面衡量DEM質量，開展DEM質量評估參數研究奠定了良好基礎。
