基于散乱点高程采样数据的数字高程地形模型生成方法

摘要

本发明公开了一种基于散乱高程采样数据的数字高程地形模型(DEM)生成方法。该方法从一组平面散乱采样点及其所对应的高程数据出发，首先确定DEM模型的采样区域Ω，通过为每个采样点定义邻近点集、支撑半径和支撑区域，进而为各采样点分别定义一个局部逼近函数和一个局部支撑函数；对于区域Ω内的任意一点，搜索支撑区域覆盖该点的各个采样点，并将它们的局部逼近函数用相应的局部支撑函数混合起来，定义覆盖区域Ω的全局高程函数；最后用全局高程函数计算平面上任意布局的DEM网格结点的高程值，生成所需的DEM模型。本发明方法能够过滤采样数据中的噪声，具有较好的内插能力，能够处理任意规模的散乱点采样数据。

主权项

基于散乱点高程采样数据的数字高程地形模型生成方法，其特征在于，具体步骤是：a.输入平面采样点集合及相应的高程值集合：输入由n个平面采样点组成的采样点集合，以及各个采样点处的高程值采样数据；b.确定数字高程地形模型的采样区域：遍历平面采样点集内的各点，确定各采样点在平面上的分布范围；确定将要生成的数字地形模型的采样区域；c.确定任意采样点的邻点及支撑半径：对于每个采样点，计算与其距离最近的若干个邻点；计算采样点到其各邻点的最大距离，并以此距离来定义其支撑半径；d.构造各采样点的局部逼近函数：对于每个采样点，由其自身及其邻点、以及相应的高程采样值，构造该采样点的局部高程逼近函数；e.确定各个局部逼近函数的支撑函数：对于每个采样点，用该采样点的支撑半径为其定义支撑区域；然后构造定义于支撑区域上的支撑函数；f.构造全局高程计算函数：根据支撑函数的局部覆盖特性，将相应局部逼近函数混合为一个全局高程计算函数，使得采样区域内的任一点均可由该函数计算出高程值；具体为：设有m个采样点且它们对应的局部逼近函数和支撑函数分别为以及则点p处的全局高程计算函数为：$f^p\left(p\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\left(w_i^p\right(p)·f_i^p\left(p\right))}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{w}_i^p\left(p\right)};$g.构造DEM数据：将采样区域分割为适当的网格拓扑结构，通过全局高程函数计算网格各顶点处的高程值，生成数字化高程模型的DEM数据。