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实验项目 DEM 的建立

实验目的 掌握建立 DEM 的几种常用方法，了解其精度评定 实验仪器： 计算机

实验： DEM的建立

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实验： DEM的建立

原理概述 建立 DEM 的方法有：加权平均法，移动曲面拟合法，多面函数逼近法，最小二乘配置法，有限元法建立 DEM ，我们假设地面是连续光滑的。本次实验，建立 50mX50m 空间分辨率的 DEM 。采用方法是后四种方法。

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实验： DEM的建立

实验内容步骤 1. 从数据中提取测区范围信息及 MBR ，最小高程和最大高程；2. 用四种方法的数据模型建立误差方程式，平差计算曲面特征参数；3. 从数据点文件中取出均匀分布的检查点，计算内差高程和已知高程，用下式来评定 DEM的质量

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实验： DEM的建立

d= 内插 -已知

对四种方法的精度进行比较，选择误差最小的作为最后的成果

i

DEM N

dd

数据记录 本次实验数据来自测绘生产：测区面积： 160Km2 ，数据点 299 个，其中 263 个作为建立 DEM 的数据点，其他 36个作为检查点。表 1和表 2列出了部分数据点。

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实验： DEM的建立 表 1数据点

序号 纵坐标 横坐标 高程 大地高

1 4160499 467530 42.668 15.042

2 4161900 467815 35.716 8.100

┋ ┋ ┋ ┋ ┋

262 4149256 512233 32.305 3.294

263 4150486 511968 45.368 16.278

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实验： DEM的建立 表 2检查点

序号 纵坐标 横坐标 高程 大地高

1 4260726 469370 43.085 15.395

2 4154896 473772 47.677 19.758

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35 4147596 509230 77.478 48.484

36 4148283 511368 31.767 2.676

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实验结论；

实验： DEM的建立

四种拟合方法比较

拟合方法六参数法多面函数法移动曲面拟合法有限元法

拟合精度1.622.021.331.03

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实验： DEM的建立 实验结论 160Km2 需要计算 6400 个交叉点，所以移动曲面拟合法和最小二乘配置法不需要分区，其他两种方法需分区。通过实验，可以看出有限元法精度最高，其原因是用了样条函数，它满足连续光滑的条件最快的是移动曲面拟合法，占机时间最长的是有限元法