[发明专利]一种定量评估数字高程模型保真精度的方法

摘要

本发明涉及一种定量评估数字高程模型保真精度的方法，用以解决定量评估中，由于缺少数字高程模型保真精度标准，等高线回放法只能定性评估的问题。本发明的方法充分利用制图综合规范中线状要素位移的规定，以水系和地形重构山谷线为例，计算两者之间的偏移量中误差值和最大偏移量值，运用模糊数学方法建立水系和重构山谷线套合偏移量隶属度函数，最终确定单一数字高程模型的套合隶属度值。该方法不仅可以用于数字高程模型的保真精度定量评估，而且可以用于确定数字高程模型多尺度转换的适宜范围。

主权项

一种定量评估数字高程模型保真精度的方法，其特征在于，步骤如下：1）对于一个实验区域，水系为基准要素，重构山谷线为比较要素，建立水系和重构山谷线套合偏移量隶属度函数f(ΔD)：f(ΔD)＝A*fRMSE(ΔD)+B*fMax(ΔD)fRMSE(ΔD)为偏移量中误差隶属度函数，fMax(ΔD)为最大偏移量隶属度函数，A∈[0.1,0.3]，B∈[0.7,0.9]；当DEMs>2&&DEMΔh>80时： f RMSE ( ΔD ) = 1 / ( 1 + exp ( 0.9902 * ( ΔD - 5.6 ) ) ) DEM size = 12.5 1 / ( 1 + exp ( 0.2273 * ( ΔD - 20.0 ) ) ) DEM size = 25 1 / ( 1 + exp ( 0.1899 * ( ΔD - 28.3 ) ) ) DEM size = 50 1 / ( 1 + exp ( 0.1575 * ( ΔD - 35.8 ) ) ) DEM size = 100 1 / ( 1 + exp ( 0.0788 * ( ΔD - 71.6 ) ) ) DEM size = 200 当DEMs≤2&&DEMΔh≤80时： f RMSE ( ΔD ) = 1 / ( 1 + exp ( 0.9902 * ( ΔD - 11.2 ) ) ) DEM size = 12.5 1 / ( 1 + exp ( 0.2273 * ( ΔD - 40.0 ) ) ) DEM size = 25 1 / ( 1 + exp ( 0.1899 * ( ΔD - 56.6 ) ) ) DEM size = 50 1 / ( 1 + exp ( 0.1575 * ( ΔD - 71.6 ) ) ) DEM size = 100 1 / ( 1 + exp ( 0.0788 * ( ΔD - 143.2 ) ) ) DEM size = 200 其中ΔD为实验区域的偏移量中误差值，DEMsize为数字高程模型尺度，DEMs为实验区域的平均坡度，DEMΔh为实验区域的高差；当DEMs>2&&DEMΔh>80时： f Max ( ΔD ) = zmf ΔD , 5.6 11.2 DEM size = 12.5 zmf ΔD , 20 40 DEM size = 25 zmf ΔD , 28.3 56.6 DEM size = 50 zmf ΔD , 35.8 71.6 DEM size = 100 zmf ΔD , 71.6 143.2 DEM size = 200 当DEMs≤2&&DEMΔh≤80时： f Max ( ΔD ) = zmf ΔD , 11.2 22.4 DEM size = 12.5 zmf ΔD , 40 80 DEM size = 25 zmf ΔD , 56.6 113.2 DEM size = 50 zmf ΔD , 71.6 143.2 DEM size = 100 zmf ΔD , 143.2 286.4 DEM size = 200 其中zmf为z型隶属度函数，它是一种基于样条插值的函数，参数a、b分别定义了样条插值的起点和终点。2）计算f(ΔD)，确定给定实验区域的数字高程模型的保真程度。