1 澳大利亚莫纳什大学地理与环境科学学院 GIS 中心,Clayton VIC 3800,澳大利亚 2 澳大利亚可持续集水区中心和南昆士兰大学工程与测量学院 Toowoomba QLD 4350,澳大利亚 电子邮件:xiaoye.liu@usq.edu.au 摘要 机载 LiDAR 已成为广泛应用中数字高程数据采集的首选技术。相对于指定垂直基准的垂直精度是指定 LiDAR 高程数据质量的主要标准。LiDAR 高程数据的定量评估通常通过将高精度检查点与从 LiDAR 地面数据估计的高程进行比较来进行。然而,通过现场测量收集足够数量的检查点是一项耗时的任务。本研究使用测量标记评估农村地区不同土地覆盖的 LiDAR 数据的垂直精度,并探索从与检查点位置相对应的 LiDAR 数据中获取高程的不同方法的性能。使用频率直方图和分位数-分位数图对 LiDAR 数据和检查点之间的垂直差异进行了正态性检验,因此可以使用适当的测量方法(公式 1.96 × RMSE 或 95 百分位数)来评估不同土地覆盖的 LiDAR 数据的垂直精度。结果证明了使用测量标记作为检查点来评估 LiDAR 数据垂直精度的适用性。关键词:LiDAR、机载激光扫描、数字高程模型、测量标记、精度评估 引言 机载光探测和测距 (LiDAR),也称为机载激光扫描 (ALS),是最有效的地形数据收集手段之一。使用 LiDAR 数据生成数字高程模型 (DEM) 正在成为空间科学界的标准做法 [10]。LiDAR 输出的一个吸引人的特点是点的三维坐标的高密度和高精度,其特点是垂直精度为 10-50 厘米 RMSE(均方根误差)在 68% 置信水平下(或 19.6-98 厘米在 95% 置信水平下),水平点间距为 1-3 米 [13]。只有在最理想的情况下才能实现 10-15 厘米 RMSE(置信度为 68%)的更高垂直精度 [ 10 ]。LiDAR 数据质量评估方法也因应用和 LiDAR 数据的交付格式而异。项目中 LiDAR 高程数据的实际精度取决于飞行高度、激光束发散度、扫描带内反射点的位置、LiDAR 系统误差(包括全球定位系统 (GPS) 和惯性测量单元 (IMU) 的误差)、与 GPS 地面基站的距离以及 LiDAR 数据分类(过滤)可靠性 [10]、[27]。对于使用分类的 LiDAR 点云生成的 DEM,相对于指定垂直基准的垂直精度是指定 LiDAR 高程数据质量的主要标准 [19]。LiDAR 高程数据的定量评估通常通过将高精度检查点与从 LiDAR 估计的高程进行比较来进行
地理信息系统 (GIS) 生成的数字高程模型 (DEM) 已被证明是水文研究中的有用工具,除其他外,它有助于划定集水区、确定排水模式和流径以及确定径流。它们在地形相对平坦的地区特别有价值,因为这些地区通常很难完成这些任务。然而,由于湿地的高程差异通常低于或刚好在标准地形图的等高线间隔范围内,标准地形图的等高线间隔通常为 20 米,某些地区为 5 米,因此后者无法提供足够的细节。这意味着湿地研究通常很难获得足够详细的地形信息。相对于许多研究预算而言,针对特定地点的高分辨率地形调查过于昂贵,无法成为可行的替代方案。本文以喀斯特泥炭地周围约 12 平方公里的研究区域为基础,介绍了一种以 1 米为间隔、低成本从 Google Earth TM 卫星图像中检索所需高分辨率高程数据的方法。本文介绍了使用 GIS ArcDesktop™ 捕获和处理数据以生成高分辨率等高线图和 DEM 的程序。为了保证质量,将生成的地图与总局测绘局 (CDSM) 发布的 5 米和 20 米等高线间隔标准地形图 (1:50000) 进行视觉比较。c 之后
几乎所有用于生成高程数据的数据采集技术都是基于从上方遥感地形和海床。因此,首先建模的表面是“反射”表面,包括建筑物和植被以及裸地。数字表面模型 (DSM) 本身就是一个非常有用的高程数据集。在使用新获取的数据提供国家高程数据集的情况下,实际上还必须生成国家 DSM,然后通过对后者进行后处理来创建前者。准确全面地去除“地上”特征或“人工制品”仍然是 DTM/DEM 生成中面临的重大挑战之一,尤其是在城市和植被茂密的地区。
摘要 一台高分辨率数字 300 帧相机飞越安大略省多伦多的一个试验场,以获取重叠图像以确定高程。分析了一对选定的 1320 x 1035 图像,总面积为 0.91 x 1.0a 平方公里,像素为 0.69 平方米。对图像中的 24 个点进行了实地测量,并应用了光束平差算法,仅使用三个控制点对图像进行相对和绝对定位。残差的加权平均 IIMS 误差为 1.138m (x)、t.sgom (y) 和 0.927m (z),总高程变化为 40m。尽管存在一些限制,例如缺乏相机校准,但仍获得了这种水平的精度。图像点选择困难,图像运动。这些结果鼓励进一步研究改进该技术并将其应用于大规模评估模型的开发。
5.B.iii. GLOBE 的地理参考 ...................................................................................... 64 5.B.iv. GLOBE 与其他可用 DEM 的比较 .............................................................. 64 5.B.v. 随着更多 DEM 的创建,GLOBE 的发展 ........................................................ 65 6. 数字高程数据的缺陷 ............................................................................................. 66 6.A. 网格间距和分辨率 ............................................................................................. 66 6.B. 地形细节和准确性 ............................................................................................. 67 6.C. 生产工件 ............................................................................................................. 68 7. 准确性 ............................................................................................................................. 69 7.A. 水平准确性 ............................................................................................................. 69 7.A.i. 来自栅格数据源的数据 ............................................................................. 69 7.A.ii. 来自制图源的数据 ............................................................................. 70 7.B.垂直精度 ................................................................................................................ 70 7.B.i. 绝对精度:来自栅格源的数据 .............................................................. 70 7.B.ii. 绝对精度:来自 Cartog 的数据