基于SRTM3 DEM與ASTER GDEM的DEM融合方法研究.pdf

1、本文采用數(shù)據(jù)融合技術對90mSRTM和30mASTER DEM數(shù)據(jù)進行融合處理，實現(xiàn)DEM在水平分辨率上的提高和高程數(shù)據(jù)精度的改善。研究主要分為兩部分：一是分辨率的融合，即融合數(shù)字高程模型最佳格網(wǎng)尺寸的計算；二是高程數(shù)據(jù)的融合，即融合數(shù)字高程模型高程數(shù)據(jù)的計算。主要的研究內容及結論如下：
　?。?）融合DEM最佳格網(wǎng)尺寸的計算。本文基于ArcGIS軟件將SRTM與ASTER DEM轉換為離散點并進行疊合得到實驗基礎源數(shù)據(jù)，由此生成

2、不同格網(wǎng)尺寸的 DEM，并引入信息論，對不同格網(wǎng)尺寸 DEM的各類地形因子進行提取，依據(jù)信息熵的計算公式，利用 Matlab軟件運算不同格網(wǎng)尺寸 DEM各類地形因子的信息熵，分析信息熵與DEM格網(wǎng)尺寸之間的關系，找出地形信息熵開始出現(xiàn)平穩(wěn)趨勢的界點，進而判定適合實驗樣區(qū)地形特征的融合 DEM的最佳格網(wǎng)尺寸。實驗表明：基于DEM所提供的坡度、坡向、剖面曲率和平面曲率的地形信息熵隨 DEM格網(wǎng)間距的改變情況，90mSRTM DEM和30mA

3、STER GDEM融合之后的DEM在本次實驗區(qū)域的最佳格網(wǎng)尺寸為40m。
　　（2）融合 DEM高程數(shù)據(jù)的計算。本研究基于流水物理模擬方法實現(xiàn)了SRTM與ASTER DEM谷脊線的提取，并從融合的角度，根據(jù)基于像素的融合方法對多圖像進行特征提取的思想，基于加權融合方法進行谷脊線的融合。其次，將融合之后的谷脊線作為插值的約束條件分別將SRTM和ASTER DEM內插為最佳格網(wǎng)尺寸下的 DEM，并改進傳統(tǒng)的權重的獲取方法，以均方根誤差

4、（RMSE）指標最優(yōu)為準則對權重系數(shù)進行遍歷尋優(yōu)，求解最佳融合DEM。最后，以樣區(qū)1:1萬DEM為假定真值，用檢查點法和等高線套合法分析了融合后的DEM精度。實驗表明：雖然融合后DEM的分辨率對于ASTER DEM來說卻相對較低，但是相對SRTM DEM卻得到了增強，而且精度較源數(shù)據(jù)均得到了提高，與1:1萬DEM的實際地形等高線套合效果也較好，能夠比較全面地反映樣區(qū)地形走勢和形態(tài)變化。該融合技術實現(xiàn)了SRTM和ASTER DEM的優(yōu)勢互