对地球表面地形地貌离散表达的数字高程模型的构建方法

摘要

本发明为对地球表面地形地貌离散表达的数字高程模型的构建方法，首先对地球表面原始数据提取采样点的高程值及空间离散化处理，生成多个已知采样点高程值的地形曲面网格点；求算出未采样点的地形曲面网格点高程值；根据所有地形曲面网格点高程值计算每个地形曲面网格点的第一和第二类基本量，用高斯方程和高程采样点建立地形曲面方程组；利用高斯-赛德尔迭代算法解算地形曲面方程组，每次迭代结束得出数字高程模型的模拟结果；判断数字高程模型模拟结果是否满足精度要求，如果满足要求，停止迭代计算，输出一组有序数值阵列形式表示地面高程实体的数字高程模型用于对地球表面地形地貌进行离散表达；如果不满足要求，重复迭代计算。

主权项

1.一种对地球表面地形地貌离散表达的数字高程模型的构建方法，其特征在于，该方法的实现步骤如下：步骤S1：利用数据采集设备对地球表面原始数据进行高程采样，获得地球表面多个采样点的高程值；对多个采样点的高程值进行空间离散化处理，得到多个离散化的地形曲面网格点；将每个采样点的高程值赋给离其最近的离散化的地形曲面网格点，生成多个已知采样点高程值的地形曲面网格点；步骤S2：利用插值方法，根据已知采样点高程值的地形曲面网格点对未采样点的地形曲面网格点进行空间预插值，求算出未采样点的地形曲面网格点高程值；步骤S3：根据所有地形曲面网格点高程值计算每个地形曲面网格点的第一类基本量E，F，G和第二类基本量L，M，N，其中第一类基本量表示地形曲面上曲线的弧长、地形曲面上两个方向的夹角和地形曲面域的面积，第二类基本量刻画了地形曲面空间中的弯曲性；用高斯方程作为基本方程和高程采样点作为约束方程建立地形曲面方程组SUⁿ⁺¹＝Tⁿ，其中，S为地形曲面方程组的系数矩阵，U为待求的数字高程模型数据，T为计算出的地形曲面常数项，n为地形曲面方程组迭代次数；步骤S4：利用高斯-赛德尔迭代算法解算地形曲面方程组SUⁿ⁺¹＝Tⁿ，整个解算过程为迭代计算，每次迭代结束得出数字高程模型的模拟结果；步骤S5：判断数字高程模型模拟结果是否满足精度要求，如果满足要求，执行步骤6；如果不满足要求，执行步骤3；步骤S6：停止迭代计算，输出一组有序数值阵列形式表示地面高程实体的数字高程模型，该数字高程模型用于对地球表面地形地貌进行离散表达。