[发明专利]一种结合GPS与SRTM融合的游动平差方法

说明书

一种结合GPS与SRTM融合的游动平差方法，包括以下步骤：1)在第一个已知GPS点建立已知第一个GPS点与对应SRTM格网九个相邻格网的平差模型；2)求解平差模型计算对应SRTM格网和四个角点的改进高程值；3)把四个角点作为下一轮改进SRTM的已知值，求每一层平差融合后的新值与原格网值的差值，若差值的均值阀值(0.5米)，则算法收敛；4)在第一个GPS点以外的区域继续搜索第二个已知GPS点，然后进行第二轮改进，方法和第一个GPS点一致，直至整个区域融合完成。本发明可以提高融合区域SRTM的高程精度。

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，尤其涉及一种结合GPS与SRTM融合的游动平差方法。

背景技术

数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM)是地表起伏形态的数字化表达，也是进行各类地学分析的重要基础数据，已被广泛用于地震、火山、滑坡、地面沉降、洪水灾害及军事等各个领域。伴随着对地观测技术的不断发展，获取DEM数据的能力日益增强，各研究领域对高质量DEM的需求也随之增长。目前，DEM数据获取方法主要包括野外测量、摄影测量和遥感、制图数字化、合成孔径雷达和机载激光扫描。如今，使用卫星图像生成DEM 有一个显著的优势因为它相对便宜而且生成DEM所需的时间更少。然而使用光谱范围的缺点是它需要高分辨率，良好的光照条件和无云视线才能得到较好的DEM精度。近年来，干涉合成孔径雷达(InSAR)因其不依赖于自然光照而作为一个主动系统在提取高程数据方面变成流行技术。2000年美国航天飞机雷达地形测绘任务(Shuttle radar topographymission,SRTM) 利用机载Insar技术，仅11d便获取了全球80％陆地1″分辨率的三维地形信息。2014年9 月，1″分辨率的SRTM数据逐步向全球用户免费开放，因其精度在平坦地区稳定而成为最常用的DEM数据源。然而受限于雷达侧视成像模式，仍有空隙和异常，直接影响数据的应用潜力。多源DEM融合方法通过综合不同数据之间的互补信息，能获取更准确、全面、可靠的DEM，实现现有数据集的质量提升。在我国，每个省市都建有CORS站，每天收集全省各地大量点的 GPS高程(或北斗高程)，充分利用这些GPS高程数据具有重要的实际和实用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结合GPS与SRTM融合的游动平差方法。通过对研究区域已知GPS点的高程值与SRTM对应格网的高程值进行多项式系数加权游动平差处理，提高融合区域SRTM的高程精度。最后根据SRTM坡度选择地理特征明显的典型研究区域(包括平坦区、半平坦区和陡峭区)作为研究对象进行实验分析，证明该算法的可行性和有效性。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种结合GPS与SRTM融合的游动平差方法，包括以下步骤：

1)在第一个已知GPS点建立已知第一个GPS点与对应SRTM格网九个相邻格网的平差模型； 2)求解平差模型计算对应SRTM格网和四个角点的改进高程值；

3)把四个角点作为下一轮改进SRTM的已知值，求每一层平差融合后的新值与原格网值的差值，若差值的均值阀值(0.5米)，则算法收敛；

4)在第一GPS点以外的区域继续搜索第二个已知GPS点，然后进行第二轮改进，方法和第一个GPS点一致，直至整个区域融合完成；

(5)精度评定。