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基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术
摘要
数字高程模型(DEM)是数字地形分析中的核心数据之一，其精度对地形分析和应用有着重要影响。本文介绍了一种基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术，该技术利用地形图与DEM数据的差异性，在地形图上进行定量精度评价和优化调整，从而提高DEM数据的精度和可靠性。实验结果表明该技术能够有效提高DEM数据的精度和可靠性，具有较高的实用价值和推广意义。
关键词：数字高程模型；精度检查；地形图；大比例尺
Abstract
Digitalelevationmodel(DEM)isoneofthecoredataindigitalterrainanalysis,anditsaccuracyhasanimportantimpactonterrainanalysisandapplication.Inthispaper,alarge-scaleDEMaccuracychecktechnologybasedontopographicmapsisintroduced.ThistechnologyutilizesthedifferencebetweentopographicmapsandDEMdatatoquantitativelyevaluateandoptimizetheaccuracyontopographicmaps,therebyimprovingtheaccuracyandreliabilityoftheDEMdata.ExperimentalresultsshowthatthistechnologycaneffectivelyimprovetheaccuracyandreliabilityofDEMdata,andhashighpracticalvalueandpromotionsignificance.
Keywords:digitalelevationmodel;accuracycheck;topographicmap;large-scale
正文
一、绪论
数字高程模型(DEM)是反映地球表层地形高程的数学模型，广泛应用于地形分析、水文模拟、环境监测和遥感应用等领域。DEM数据源自激光雷达、航空摄影、卫星遥感等测量方法，其精度和可靠性对应用具有重要的影响。
DEM数据的精度检查是地形分析和应用的基础性工作，而在大比例尺地图上检查DEM数据的精度是一种常见而有效的方法。地形图作为一种代表地形高程信息的大比例尺地图，可以对DEM数据的精度和可靠性进行有效检查和优化调整。因此，本文提出了一种基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术，探讨了其原理、方法和实验结果。
二、基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术
1.原理
地形图和DEM数据反映的是同一地形高程信息，但是地形图与DEM数据在地形信息表达上有着差异性。其中，地形图是用等高线、测高点等方式来描述地形高程，而DEM数据则是通过栅格化方式将地形高程离散化表示。因此，地形图与DEM数据的差异性可以用来检查DEM数据的精度和可靠性。
具体来讲，通过将地形图与DEM数据进行叠置，对同一地形高程进行对比，并计算其差异值。差异值越小，说明DEM数据的精度越高，可靠性越强；反之，差异值越大，则说明DEM数据精度越低，可靠性也越差。因此，利用地形图进行DEM数据的精度检查就是通过对比两者差异值大小来评估DEM数据的精度和可靠性。
2.方法
基于地形图的大比例尺DEM精度检查技术的主要步骤如下：
（1）选择合适的地形图和DEM数据进行对比，其中地形图的比例尺要与DEM数据匹配，否则会导致精度评价偏差。
（2）将地形图与DEM数据进行叠置，利用GIS软件等工具完成数据叠置与栅格数据重分类等处理。
（3）通过地形图与DEM数据的差异值进行精度检查。在地形图上绘制高程差异值图，通过色阶变化表达差异值的大小，同时，利用统计分析方法来分析其分布规律。
（4）根据地形图的变化特征，对DEM数据进行优化调整。若发现DEM数据某一区域差异值较大，则需要针对性的进行地面测量和DEM数据更新等操作，以提高DEM数据精度和可靠性。
三、实验结果与分析
本文选取某城市为实验区，利用1:1000地形图和DEM数据进行精度检查和优化调整，得到如下结果：
（1）高程差异值分布
图1为利用地形图进行DEM数据精度评价的最终结果，其中红色区域为DEM数据与地形图高程差异值较大的区域，黄色、绿色和蓝色分别表示差异值逐渐变小的区域。由图可知，DEM数据的精度在不同区域存在着较大的差异，其中主要原因是地形图和DEM数据的空间分辨率存在一定差异，同时DEM数据的获取方式、处理方法也会对其精度产生一定影响。
图1高程差异值分布图
（2）DEM数据优化调整
通过高程差异值分布图，可对DEM数据进行优化调整。如图