CN107220314A - 一种构建数字高程模型的方法 - Google Patents

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冯彦同
邓斌
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Qianxun Position Network Co Ltd
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Qianxun Position Network Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种构建数字高程模型的方法，包括以下步骤：将用户的精准位置数据发送至精准位置服务器；系统从精准位置数据库中提取海量精准位置数据；选定区域，按照分辨率进行二维平面上的格网划分，选择同一位置时间最新、精度最高作为最优高程值；利用分布在格网点周围的精准位置点，采用内插方法计算格网点的高程值；根据高程值，输出所述区域的格网数字高程模型。理论精度可以达到0.05m，分辨率较高，模型更可以实时更新；随着数据的不断积累，数字高程模型的精度、分辨率也会越来越高；同时减轻了工作量，缩短了研发周期。

Description

一种构建数字高程模型的方法
技术领域
本发明涉及一种构建高程模型的方法，尤其涉及一种构建数字高程模 型的方法。
背景技术
数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM)，是通过有限的 地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表 达)，它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型， 是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各 种地形特征值均可由此派生。一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地 貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空 间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡 度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
现有形成和优化高程模型的主要方法是收集到一定量的数据集后，为 提升各种终端算法的表现效果，手动调节影响算法性能的关键参数，需要 反复对比验证才能得到比较好的效果，所以调试优化的工作量较大、周期 较长，且得到的模型的分辨率较低。
而用户通过GNSS终端(全球卫星导航系统，Global Nayigation SatelliteSystem，缩写为GNSS)接入精准位置服务需提供(如国家北斗 地基增强系统)时，需要将自己的位置信息通过GPGGA格式发送至精准位置 服务系统，方可获取精准的差分数据，以实现精准定位。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种构建数字高程模型的方法，包括以下 步骤：
(1)用户通过GNSS终端获取精准位置服务，同时将用户的精准位置数 据发送至精准位置服务器；
(2)系统从精准位置数据库中提取海量精准位置数据；
(3)选定区域，按照各个格网分辨率，将区域进行二维平面上的格网 划分，并按照时间、精度因子维度，选择同一位置时间最新、精度最 高的精准位置数据作为最优高程值；
(4)利用分布在格网点周围的精准位置点，采用内插方法计算格网点 的高程值；
(5)根据高程值，输出区域的格网数字高程模型。
步骤(2)提取精准位置数据包括时间、经度、纬度、高程、精度因 子。
本发明技术方案实现的有益效果：
本发明的理论精度可以达到0.05m，分辨率较高，模型更可以实时更新。 随着数据的不断积累，数字高程模型的精度、分辨率也会越来越高。同时 减轻了工作量，缩短了研发周期。
附图说明
图1是本发明一种构建数字高程模型的方法的流程图。
图2是本发明一种构建数字高程模型的方法的格网示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明，本发明实施例仅用 以说明本发明的技术方案而非限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种构建数字高程模型的方法，包括以下步骤：
(1)用户通过GNSS终端获取精准位置服务，同时将用户的精准位置数 据发送至精准位置服务器；
(2)系统从精准位置数据库中提取海量精准位置数据；
(3)选定区域，按照各个格网分辨率，将区域进行二维平面上的格网 划分，并按照时间、精度因子维度，选择同一位置时间最新、精度最 高的精准位置数据作为最优高程值；
(4)利用分布在格网点周围的精准位置点，采用内插方法计算格网点 的高程值；
内插方法格网点高程值计算公式如下：
其中W为权重，
S为格网点到离散点的距离，
公式为
其中(B，L)为格网点坐标，(Bi，Li)为离散点坐标。
(5)根据高程值，输出区域的格网数字高程模型。
步骤(2)提取精准位置数据包括时间、经度、纬度、高程、精度因 子。
如图2所示，本发明的格网及格网点划分由分辨率等决定，DEM分辨率 是DEM刻画地形精确程度的一个重要指标，同时也是决定其使用范围的一 个主要的影响因素。DEM的分辨率是指DEM最小的单元格的长度。因为DEM 是离散的数据，所以(X，Y)坐标其实都是一个一个的小方格，每个小方 格上标识出其高程。这个小方格的长度就是DEM的分辨率。分辨率数值越 小，分辨率就越高，刻画的地形程度就越精确，同时数据量也呈几何级数 增长。所以DEM的制作和选取的时候要依据需要，在精确度和数据量之间 做出平衡选择。
大数据(big data)，或称海量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大 到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并 整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。
本发明可以通过处理大数据，从而构建高精度数字高程模型，数字高 程模型的分辨率较高，理论精度达到0.05m；数字高程模型可以实时更新， 更新周期短；随着数据的不断积累，数字高程模型的精度、分辨率也会越 来越高。

Claims (2)

1.一种构建数字高程模型的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)用户通过GNSS终端获取精准位置服务，同时将所述用户的精准位置数据发送至精准位置服务器；
(2)系统从精准位置数据库中提取海量精准位置数据；
(3)选定区域，按照各个格网分辨率，将所述区域进行二维平面上的格网划分，并按照时间、精度因子维度，选择同一位置时间最新、精度最高的精准位置数据作为最优高程值；
(4)利用分布在格网点周围的精准位置点，采用内插方法计算格网点的高程值；
(5)根据所述高程值，输出所述区域的格网数字高程模型。
2.根据权利要求1所述的构建数字高程模型的方法，其特征在于所述步骤(2)提取精准位置数据包括时间、经度、纬度、高程、精度因子。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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