DEM统一误差模型及其应用研究

DEM精度关系到DEM的生产者和使用者，具有十分重要的意义。针对目前DEM误差模型在通用性和可靠性上存在的问题，本研究拟从DEM内插入手，研究DEM插值模型的数学机理，实现任意DEM插值模型的统一描述，构建DEM统一插值模型，在此基础上，利用空间统计学和误差传播等相关理论，研究任意插值条件下DEM局部精度（像元精度）的数学模型，建立与具体插值模型无关的DEM统一误差模型，并深入研究DEM误差的空间自相关性规律及空间结构描述方法，以形成DEM精度的全局、局部以及空间结构描述的精度指标系列，其最终目的是解决DEM在实际应用中的地形参数精度评定问题。本研究将进一步完善DEM的误差分析体系，为DEM使用者提供较为全面精度描述信息，并且为DEM的地形分析及应用的安全性和可靠性分析提供理论支撑；同时本研究也为其它类型空间数据的不确定性研究、地学模型的可靠性分析提供有益的参考。

项目开展三年，项目组按计划完成了相应的研究任务。.在基础性研究中，提出了DEM误差建模的概念框架，分析了DEM误差建模领域存在的基本问题。针对DEM误差建模领域存在的基本问题，提出了DEM统一插值模型的概念模型，并且从插值核函数和基函数两个方面对统一插值模型进行推导和论证。提出了基于随机过程的DEM统一误差建模方法，解决了任意插值条件下DEM各个误差分量的定量化描述问题。提出了插值条件下DEM误差的空间结构的评价理论模型，解决了DEM误差的空间自相关性局部描述问题。.在应用方面，项目组选取了两类DEM地形参数进行了分析，在分析地形参数的不确定性方面，首次考虑了DEM误差的空间结构，并在相关的工程应用当中进行了验证。为了试验方便，课题组开发了DEM数据误差处理和分析的专用软件。.项目上述研究成果建立了从DEM误差的全局到局部再到空间结构描述的误差分析方法，这将进一步完善了DEM的误差分析体系，为DEM的地形分析及应用的安全性和可靠性分析提供理论支撑。