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1、數字高程模型的內插方法與數據管理《攝影測量學》（下）第四章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室http://login.cech.com.cn/“測繪同仁”搜集,版權歸原權利人所有移動曲面內插方法多面函數內插方法有限元內插方法數字高程模型的精度及存儲管理主要內容數字高程模型的內插方法DEM內插就是根據參考點上的高程求出其它待定點上的高程，整體函數內插局部函數內插逐點內插法用一個整體函數擬合整個區(qū)域逐點內插方法以每一待定點為中心，定義一個局部函數去擬合周圍的數據點。逐點內插法十分靈活，精度較高，計算方法
2、簡單又不需很大的計算機內存，但計算速度可能比其它方法慢（l）建立局部坐標移動曲面擬合法對DEM每一個格網點，將坐標原點移至該DEM格網點P（Xp，Yp）（3）列出誤差方程式（2）選取鄰近數據點Pxydi誤差方程式由n個數據點列出的誤差方程為內插參數解算（4）計算每一數據點的權（5）法化求解系數F是待定點內插高程值ZP對點的選擇除滿足n＞6外，應保證各個象限都有數據點，當地形起伏較大時，半徑R不能取得很大。當數據點較稀或分布不均勻時，利用二次曲面移動擬合可能產生很大的誤差移動曲面擬合法注意事項采用了多個鄰
3、近點之加權平均水平面移動擬合法內插：加權平均水平面移動擬合法多面函數法DEM內插“任何一個圓滑的數學表面總是可以用一系列有規(guī)則的數學表面的總和，以任意的精度進行逼近?！币簿褪且粋€數學表面上某點（X，Y）處高程Z的表達式為:核函數可任選其中n個為核函數的中心點Pj(Xj,Yj)各數據點應滿足i=1,2…m誤差方程法化求解得任意一點上的高程Zk(K>n)為其中m=n全部數據點取為核函數的中心多面函數法解算有限元法DEM內插為了解算一個函數，把它分成為許多適當大小的“單元”，在每一單元中用一個簡單的函數，例如
4、多項式來近似地代表它。一次樣條有限元DEM內播?x,?y是以格網邊長為單位時點A相對于點Pij的坐標增量A?x?y若A點是已知高程點，作為觀測值，以格網高程Zi,j…作為待定的未知數誤差方程式虛擬觀測值誤差方程式斷裂線的處理HIFI內插過程中考慮計算單元中的斷裂線的基本要點如下（l）作線性內插，加密斷裂線點，特別是斷裂線與DEM格網線交點之平面坐標與高程（2）將計算單元按斷裂線劃分成子區(qū)，確定每個子區(qū)由哪幾條斷裂線與邊界線組成（4）分子區(qū)進行內插計算。（3）分子區(qū)內插的原則是：不屬于該子區(qū)的數據點不參加
5、該子區(qū)的平差計算,判斷的方法“跌落法”和符號判斷法。斷裂線的處理DEM的精度DEM精度與應用有密切關系，必須對DEM的精度進行估計１．由地形功率譜與內插方法的傳遞函數估計DEM精度采樣間隔和地形的復雜程度均方誤差利用檢查點的DEM精度評定在DEM內插時，預留一部分數據點不參加DEM內插，作為檢查點，其高程為Zk（k=1，2，…，n）。在建立DEM之后，由DEM內插出這些點的高程為，則DEM的精度為DEM的存貯管理1.DEM數據文件的存貯：文件頭+各格網點的高程2地形數據庫：將整個范圍劃分成若干地區(qū)，每一
6、地區(qū)建立一個子庫，將這些地區(qū)合并成一個高一層次的大區(qū)域構成整個范圍的數據庫DEM數據壓縮中常用的方法有整型量存貯、差分映射及壓縮編碼等。整型量存貯DEM數據的壓縮將高程數據減去一常數Z0差分映射相鄰數據間的增量，數據范圍較小，可以利用一個字節(jié)存貯一個數據，使數據壓縮至原有存貯量的近四分之一很高的壓縮率，但其缺點是當游程較長時，數據的恢復需要較多的運算時間當差分的絕對值大于127時，將該數據之前的數據作為一個游程，而從該項數據開始一新的游程差分游程法(增量游程法)-128---127小模塊差分法(小模塊增
7、量法)將DEM分成較大的格網——小模塊，每一模塊包含5X5或10X10個DEM格網優(yōu)點是每一記錄長度是固定的，每一記錄與各個小模塊聯系是確定不變的。壓縮編碼當根據各數出現的概率設計一定的編碼，用位數（bit）最短的碼表示出現概率最大的數，出現概率較小數用位數較長的碼表示，則每一數據所占的平均位數比原來的固定位數（16或8）小數據的平均最小位數可用信息論中熵的定義計算DEM的管理若DEM以圖幅為單位存貯，每一存貯單位可能由多個模型拼接而成，因而要建立一套管理軟件，以完成DEM按圖幅為單位的存貯、接邊及更新
8、工作用戶只能讀取的，而不能寫入，只有DEM維護管理人員才有權寫入對每一圖幅可建立一管理數據文件，記錄每一DEM格網或小模塊的數據錄入狀況，使操作人員可清楚、直觀地觀察到該圖幅DEM數據錄入情況DEM的管理--存貯and接邊取其平均值，也可按距離進行加權平均接邊
