航测数据处理中的空间插值方法比较.docx

航测数据处理中的空间插值方法比较【摘要】随着航测数据处理要求的不断提高研究其中的空间插值方法比较有着关键价值。本文首先对航测数据处理相关内容做了概述分析了插值流程及插值检验并结合相关实践经验从多方面就空间插值方法的比较进行了研究提出了个人观点。【关键词】航测数据；处理；空间插值方法；比较一、前言作为航测数据处理中的重要工作其中空间插值方法的比较在近期得到了有关广泛关注。该项课题的研究将会更好地提升空间插值方法的应用实践水平从而有效优化航测数据处理工作的整体效果。本文从概述相关内容着手本课题的研究。二、概述本文研究数字高程模型的内插方法并不是要去研究出新的更适合的内插算法也不是说明如何探索待插值数据的各种特征以更好的进行内插也不单单是分析更适用于某一个区域数据的内插模型而是通过同一种插值方法对不同采样数据的插值以及同一个采样数据使用不同的插值方法进行插值对其结果进行分析比较得出各种插值方法在不同环境下的精度以及其适应性。从本质上说插值问题包括数字高程模型内插是人们利用已知信息的规律所做出的对未知数据的一种猜测。这种猜测并不可能与真实情况完全一致肯定存在一定的误差偏移。既然误差是不可避免的那该如何在生产中减少这种误差？能否根据已知的数据情况选择出一种适合该插值领域的内插方法？各种内插模型的插值结果又有多大的区别？同一种内插模型在不同采样数据情况下插值结果又会如何？本论文在对数字高程模型内插问题中各种内插方法的精度与适应性的对比因此文中会通过自编程序运算大量的采样数据用几种插值方法对同一组数据进行插值和对不同采样间隔的数据进行插值还会对两种地形的采样数据使用不同插值方法进行插值然后将它们的插值结果进行对比和分析得出有意义的结论。三、航测数据生产流程及关键技术1.资料准备航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全；对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析检查航摄仪参数是否完整等。2.影像扫描根据航摄底片的具体情况设置与调整扫描参数使反差适中、色调饱满、框标清晰灰度直方图基本呈正态分布扫描范围应在保证影像完整（包括框标影像）的前提下尽可能地小以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定：影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。3.定向建模自动搜寻框标点放大切准框标点进行内定向对定向可由计算机自动完成人机交互完成绝对定向如不符合要求需重新定向直至符合限差要求。检查定向精度需满足要求；相完成定向后需检查坐标残差。4.数据采集（一）立测判读采集需严格切准目标点要求按中心点、中心线采集的要素其位置必须准确点状要素准确采集其定位点线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查保证其准确性为提高DEM精度需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。（二）采集的数据应分层进行图形和属性编辑矢量数据线条要光滑关系合理拓扑关系正确属性项、属性值正确；利用DEM数据采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。（三）DEM和DOM数据需进行单模型数据拼接检查拼接处接边差是否符合要求。5.元数据制作可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中无法自动输入的内容由人工输入四、插值流程及插值检验实验采用的插值流程为：第一步先从研究区域30948个样本点中随机选取30%（9285个）样本点作为误差检验点（先假设误差检验点的值未知）对剩下70%（20663个）样本点进行插值每种插值方法都采用遍历法逐个调整参数进行插值计算得出插值预测值并利用30%样本点与所得到的预测值进行验证得出各插值统计分析结果；第二步选取每一种插值模型的最优参数设置；最终将所有插值方法的最优结果组合进行综合评价与分析通过采用验证方法及插值分析从中选择最优的插值方法。插值检验的方法主要有交叉验证和验证方法即预留一个或多个数据样点然后对该数据点做出预测然后计算所有估计值与实测值的误差以此来判断估值方法的优劣。交叉验证首先使用全部数据评价自相关模型然后逐一删除每个数据点并预测该点的值。验证方法首先删除部分数据（称作检测数据集）然后使用剩余的数据（称作训练数据集）研究趋势及预测的自相关模型。五、对空间插值方法比较的几点思考1.双线性插值法在地形平坦的地区该方法能够得到不错的插值结果但是在地形起伏变化大的地区由于该方法仅采用4个格网点来进行计算所以会存在忽略了格网内部地形的突变这一种特