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不同算法下生成的数字高程模型 对比分析研究 张 君 研究背景及意义 z 信息是现代社会发展的一项重要资源。 信息 z 人类是生存在三维空间里的生命形式，我们的 三维空间 认知极限是空间只可能由长、宽、高确立，并 占据一个时间点（现在）。 z 高度是由二维空间构成三维空间的一个重要信 高度 息；是建立三维可视化的基础数据。 研究背景及意义 z 空间信息是反映地理实体空间分布特征的信息。 空间信息 空间分布特征包括实体的位置、形状及实体间 的空间关系、区域空间结构等。地理学通过空 间信息的获取、感知、加工、分析和综合，揭 示区域空间分布、变化的规律。空间信息借助 于空间信息载体（图像和地图）进行。 研究方法 z 数字高程模型（DEM）是定义于二维区域上 的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平 面点来模拟连续分布的地形。 z 它是各种地学分析、工程设计和辅助决策的重 要基础性数据，有着广泛的应用领域。 z 不同软件生成的DEM有所差异。 研究方法 z 地理信息系统软件ArcGIS和遥感影像处理软 ArcGIS 件ERDAS ，运用其各自提供给用户的生成 DEM常用算法（ ArcGIS 提供的TIN 算法， 算法 ERDAS提供的LRS和 Non-LRS算法），对比 算法 了基于1：10,000地形图等高线和高程点生成 的DEM差异，并分析了其空间分布和正负高 差特征。 研究方法 z 数据来源 1: 10, 000比例尺 等高线图 研究方法 z 局部放大 z 三个DEM图 z 三个DEM图 z 三个DEM图 研究方法 统计分析 z 相关系数 算法 类型 最小值 最大值 均值 标准差 I 1255.000 1610.000 1438.143 III 62.977 I 1 1255.000 1610.000 1438.197 62.926 II III II 1253.862 1610.653 1438.217 62.971 0.9993 1 0.9993 1 1 研究方法 z 叠加对比 比较 I—II I—III II—III 最小值 最大值 均值 标准差 -14.3212 15.6727 -0.0545 2.3134 -16.1879 17.3842 -0.0740 2.3460 -3.0168 3.8096 -0.0195 0.2773 研究方法 z 高低对比 正高差（高差>0） 零高差（高差=0） 负高差（高差<0） 栅格数 栅格数 栅格数 比较 所占比例 所占比例 所占比例 I—II 114825 46.21 10781 4.34 122895 49.45 I—III 118449 47.66 8 0.01 130044 52.33 II—III 110330 43.40 143 0.06 138028 55.54 结论 z DEM生成结果略有差异。 z 产生差异的区域分布都具有一定的规律性，并 且特点基本相同。 z 产生负高差的区域普遍多于正高差的。 结论 z TIN算法具有生成的DEM精度高等优点，LRS 和Non-LRS算法具有生成的DEM结构简单等 优点。 z TIN算法更适合三维显示，仿真效果更好。 z LRS和Non-LRS算法生成的DEM更适用于等 高线和高程点赋值错误检查。 谢 谢！ 欢迎大家批评指正！