DEM精度评价自动化系统的成果展示

 

 程序员：左正康 完成时间：2013/12/3

 

系统开发背景：

原始的DEM精度评价方法：采用ArcGIS结合Excel的方式完成DEM的精度评价。具体操作是：利用ArcGIS工具箱中的创建TIN，TIN转DEM，坡度分析等工具将等高线的坡度图生成，然后在坡度图上选择坡度大的地方人工矢量28个检查点，然后再返回到矢量图层，人工判断计算每个检查点的高程值并依次手动填写完成属性表。然后利用ArcGIS的ExtractMultiValuesToPoints工具以检查点和DEM为录入数据，算出DEM上对应检查点的表面Z值，然后将2列属性信息导入到EXCEL中，利用EXCEL的数学工具算出高程差，中误差，然后根据2者之间的关系评价DEM的精度。

              缺点：在生成检查点的这个环节中，工作量不仅大，而且由于人为的矢量和判读误差，造成评价的2次误差，最后得出的结果不精确。一般来说，检查点采集的越多，评价的结果越精确，这样就会造成工作量的增大，工作量增大就容易出错。

                        基于目前的现状和原始DEM精度评价的缺点，开发一款全自动的DEM评价系统很必要。

DEM精度评价自动化系统的开发思路与实现要点：

                        此系统将DEM评价的一整套流程集成在了此系统中。主要包括以下几个流程：DEM的自动生成，检查点的自动生成，DEM表面Z值的计算，中误差的计算以及评价结果图的生成。

                        此系统中较为核心的突破是检查点的自动生成。其它的环节都是基于AE的2次开发，检查点的自动生成是通过设计一套算法来实现的，该环节的自动化有效的解决了原始方法的不足，提高了评价结果的精度，全自动化大大降低了人类的工作量。以下具体展示该环节的设计与实现过程。

自动生成检查点的算法设计与实现：

              由于对地形图的矢量化工作比较庞大，所以不同的人的数据质量有差异，数据风格也各不相同，所以第一步就是对数据的预处理。

              1.预处理包括以下内容：

              将等高线根据高程信息从大到小排序。

              将相同高程的等高线归组。

              这2项预处理保证了我们每遍历的2条等高线空间位置相邻并相差一个等高距。

              接下来就是两两相邻等高线间坡度最大的点的自动选择。
 2.主要包括以下内容：

 

计算2相邻等高线之间的最短距离。

在最短距离上选择中间点。

最后一步就是生成点图层了。

3.主要包括以下内容：

空间点的生成。

属性数据的生成。

系统测试成果展示：

通过以下的前2个等高线放大图我们可以清楚的看到检查点精确的生成在了2相邻等高线最靠近的地方，也就是坡度最大的地方，测试结果说明：自动生成检查点的算法是准确的。






 
  附：原始方法评价的结果，经过比较，此系统的评价结果是正确的，此DEM不合格。