用matlab生成srtm,基于MATLAB的SRTM数据完善方法的实验研究
第 36 卷第 6 期 2011 年 11 月 测绘科学 Science of Surveying and Mapping Vol. 36 No. 6 Nov. 作者简介: 董春来( 1963-) ，男，安徽安庆人，副教授，主要从事大地测量及数据处理方面的教研工作。 E-mail: hhitdcl@ sina. com 收稿日期: 2010-10-19 基金项目: 江苏省测绘科研项目( JSCH-KY201005) ; 江苏省海洋资源开发研究院开放项目( JSAMR10C01) 基于 MATLAB 的 SRTM 数据完善方法的实验研究 董春来，蒋廷臣，常小林 ( 淮海工学院测绘工程学院，江苏连云港 222005) 【摘 要】本文利用 MATLAB 工具与编程，以 STRM 数据填充完善为研究对象，以四川汶川地域截断空值数据为例，实验研究了可变窗口、曲面插值、辅助数据等填补完善的方法与过程，对比分析了实验结果及其适用性，得 出可供借鉴的有益结论。 【关键词】MATLAB; SRTM; 数据完善; 实验研究 【中图分类号】TP31; P23 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307( 2011) 06-0241-04 1 引言 数字高程模型 DEM 是描述区域地貌形态的空间分布， 在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、气象、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。但在我国特别是在西北地区， DEM 数据 不 丰 富，区 域 DEM 数 据 较 难 获 取［1］。SRTM ( Shuttle Radar Topography Mission) 是美国航天飞机雷达地形测绘计划任务，采集了超过 1 万亿字节的地球地形地貌数据信息，其中，SRTM3 数据覆盖全球，成为构建 DEM 的有力补助，然而据统计，空值区域约占整个中国地区栅格 的百分之三，必须实施较好地填补完善［2，6］。本文根据空值区域的分布特点及辅助性数据，基于高性能的科学与工程计算软件 MATLAB，编程实现了几种完善方法的实验研究，并对各自的结果进行了分析和比较。 2 实验区域数据分析 研究选取2008 年5 月12 日发生8 级强烈地震的中国汶川作为实验区域，获取界于北纬 30°45' ～ 31°43' 与东经102°51' ～103°44'之间的 STRM3 数据，其中，部分数据如图 1，可以看出数据存在成片的空( 0) 值。基于 MATLAB 编程绘制等高线如图 2，图中存在明显的 5 块数据缺失。同时，在同一地域，我们获取具有独特完整性和高精度性的 一组 GDEM 辅助数据。 3 数据完善实验方法与分析 3． 1 窗口填补法 选择该方法是基于实现上简单并且不需要其他 DEM 数据，通过原始数据既可以完成缺失数据的填补［3］。通过选择高程未知的单元点 Q 周围的若干已知点 { Q1，Q2，…， 图 1 SRTM 部分数据中的 0 值 图 2 SRTM 数据绘制等高线图 Qn} ，对已知点的高程 { Z1，Z2，…，Zn} 取平均值计算 得到该点高程 ZQ，填补窗口选择 3 ×3 ( 5 ×5) 分别实验。 1) 3 ×3 窗口实验分析 图 3 为 3 ×3 窗口实验数据填补法示意图，周围若干点的选择对计算结果的合理性有很大影响，考虑到空缺单元的分布范围，采用从边缘向内部逐渐侵蚀的方法。基于MATLAB 编程实现窗口移动平均算法填补中间的 0 值，如图 4，SRTM 数据存在的缺失的 0 值已经被较好的填充，填补完数据后的等高线图如图 5，与图
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