基于资源三号卫星影像的DSM最佳格网间距研究

摘要

数字表面模型(DSM)作为反映地表信息的重要手段之一，相对于DEM可以更直观、更准确地表达地球表面以及地表覆盖物的高程信息，随着DSM数据获取技术与生产方法越来越多元化和自动化，DSM已广泛应用于数字城市规划设计、灾害应急保障、植被生长监测等多个领域。利用高分辨率遥感影像生产大范围的DSM是现阶段投入产出比较高的的获取方式。资源三号卫星作为我国第一颗具有立体测图功能的民用测绘卫星，通过三线阵卫星影像生产的DSM精度则是衡量该卫星立体测图精度的核心指标。DSM一般存储为一定平面间隔的栅格数据形式，格网间距是格网DSM的基本属性，较小的格网间距可囊括更多的地形信息，但会使针对数据源的精度降低且造成大量的数据冗余;而较大的格网间距则会损失一定量的数据源信息，不能满足实际应用需求，结合生产和应用需求，确定最适合资源三号卫星影像生产DSM的格网间距是很有必要的。本文针对资源三号卫星影像生成DSM过程中的关键技术和特点进行了研究，主要的研究内容如下:
　　(1)分别选择包含丘陵、低山地及高山地三种地貌类型的资源三号三线阵影像作为实验区域，利用前视、正视和后视三视立体影像组合的方式生成13种不同规格格网间距的DSM。
　　(2)从DSM地形信息容量评价最佳格网间距的角度出发，分别计算不同格网间距DSM的高程信息、坡度信息、地表粗糙度、剖面线长等地形因子，以及坡度信息熵、坡向信息熵等地形信息量因子，研究这几项指标随格网间距的变化规律，最后选择地形信息容量最大化的格网间距范围作为最佳格网间距。
　　(3)从DSM精度评价的角度出发，以高分辨率的Worldview-2数据生成的高精度DSM数据和SRTM高程数据作为参考数据，针对三种地貌类型实验区不同格网间距的DSM，利用检查点法进行高程中误差的计算，研究高程中误差随格网间距的变化规律，最后选择高程精度较好的格网间距范围作为最佳格网间距。
　　(4)结合资源三号卫星影像生成DSM的特点，综合考虑不同格网间距对DSM地形信息容量和高程精度的影响，最终分别确定适合三种地貌类型的最佳格网间距范围。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 选题的背景和意义

1．3 国内外研究现状

1．4 研究内容和组织结构

2 数字表面模型获取的基本原理与方法

2．1 数字表面模型概述

2．2 DSM的获取技术

2．3 DSM的发展与应用

2．4 本章总结

3 基于资源三号卫星影像的数字表面模型地形信息容量评价

3．1 用于生产DSM的典型地貌数据的选取

3．2 基于资源三号卫星立体像对的DSM的生产技术流程

3．3 基于DSM提取地表信息

3．4 基于数字表面模型地形信息熵的计算

3．5 实验结果及分析

3．6 本章总结

4 基于资源三号卫星影像的数字表面模型精度评价

4．1 参考数据的选取

4．2 数字表面模型高程精度评估模型

4．3 数字表面模型精度评价实验过程

4．4 本章总结

5 综合地形信息容量与高程精度评价确定DSM最佳格网间距

5．1 综合确定原理

5．2 综合分析实验结果分析评定量佳格网间距

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 存在问题及展望

参考文献

致谢

在读期间研究成果