DEM粗差探测算法在铁路线路测量中的应用.pdfVIP

第27卷 第3期 桂 林 工 学 院 学 报 Vol_27 No．4 2007年 l1月 Journal of Guilin University of Technology NOV． 2Oo7 文章编号：1006—544X(2oo7)04—0539—03 DEM粗差探测算法在铁路线路测量中的应用 杨晓云 ，岑敏仪 ，梁 鑫 (1．广西工学院土木建筑工程系，广西柳州 545006；2．西南交通大学土木工程学院地理信息工程中心，成都 610031； 3．香港理I大学土地测量与地理资讯学系，香港) 摘 要：在现有的粗差探测算法的基础上，提出了一种新型的适用于离散形式DEM的粗差探测算 法，并采用实测的ZX铁路线DEM数据对该算法进行检验．结果表明，新算法对不规则DEM粗 差的探测有效实用． 关键词：数字高程模型；精度；粗差探测 中图分类号：P207．2 文献标志码：A 目前，相关领域中所提出的粗差探测算法都 是针对于规则格网DEM L】-6]，这类数据结构简单、 )和标准偏差Ss √ (6 一 ·以k t~．Ss 便于存储，但它们往往是由离散形式的DEM数据 作为粗差检测的阈值，对DEM任一数据点i，如 内插得到．如果原始DEM含有粗差，在内插过程 果I 一6 I≥后5 ，则被认为含有粗差．一旦数据点 中就会对多个格网点产生影响，此时采用规则格 被检测超限，用其估值2来代替可疑的高程值z．算 网的数据去探测粗差，将会增加许多困难，有时 法需要迭代进行，直到没有超过阈值的高程较差6 甚至会使算法失败．因此，李志林博士提出适用 出现才结束运算． 于不规则DEM数据的点方式 ——粗差检测算 法，它原理简单，尤其对粗差独立分布的情况非 2 YXY算法原理 常有效．然而，当原始数据含有与空间分布相关 与点方式算法类似，设DEM全局区域总共有 的粗差时，算法的效率和准确度便受到影响．笔 M个数据点，对中心点P，可选取其周围最近的J7、r 者等在此基础上对点方式算法进行了改进，提出 个点构成局部窗口进行拟合，本文采取的拟合模 了YXY算法，提高了原有算法的适应性 j． 型是移动二次曲面，其中误差方程的矩阵表示为 1 基于点方式的粗差检测算法 = A — Z (1) N~I N ×66 6xl N ×l 式中： 所谓基于点方式的粗差检测算法 是在非规 = ( A T… A T) ， 则DEM数据中，以检测点P为中心，首先确定一个 选取数据点范围的窗口(设半径为R)，然后计算窗 Ai=(1 Yi xiY Y )． 口范围内所有点高程的算术平均值(或加权平均 对于数据窗口A，利用最小二乘法进行拟合，可 以得到该窗口内高程残差值列向量 ．当上述过程 值)作为P点的估值2 (或“真值”)，最后计算P点 应用于全区域DEM时，所有的数据窗口将可得到 高