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1、数字高程模型的制作及应用RESOURCES/O58《论文天地l数字高程模型的制作及应用贾亚红白洁内蒙古自治区测绘院贾亚敬宇文海龙呼和浩特市010020摘要:本文结合工作实践,首先总结概括了数字高程模型(DEM)的制作方法及过程,其次阐述了DEM的质量监控,最后简述DEM在实际生产中面临的问题及在实际生产生活中的应用.关键词:高程模型制作应用研究一,引言信息技术的发展,使地图制图技术发生了根本性的变革.数字化,自动化和智能化成为测绘生产的主要技术手段,测绘基础工作由原来的单一生产模拟地图转变为生产基础地理信息产品."4D"产品技术的应用越来越被重视.它是现阶
2、段技术水平上遥感与GIS相结合的成功之路.4D作为国家基础地理空间框架数据的主产品形式,正逐步替代传统的模拟地图,在国民经济的众多领域得到广泛应用,DEM一数字高程模型作为"4D"产品之一的模块在测绘领域占主导力量,DEM是地理数据库中的核心数据,是进行地形分析的基础,被广泛应用于测绘,遥感,资源,环境,城市规划,农林,灾害,水电工程及军事等领域.二,数字高程模型的简介数字高程模型(DtalElevationMode1),简称DEM.它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(DigitalTer-rainModel,简称DT
3、M)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生.一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度,坡向,坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度,坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生.DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型,包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素,如土壤类型,土地利用类型,岩层深度,地价,商业优势区等等.实际上DTM是栅格数据模型的一种,它与图像的栅格表示形式的区别主要是:图像是用一个点代表整个像元的属性,而在DTM中,格网的
4、点只表示点的属性,点与点之间的属性可以通过内插计算获得.由于地形起伏形态通常是高程来表示的,所以DTM也称为数字高程模型(DEM).如下图所示数字地面模型的真实表现:数宇地面模型《论文天地l三,DEM的数据源及采集方法建立DEM的方法有多种.从数据源及采集方式讲有:(1)直接从地面测量例如用GPS,全站仪,野外测量等;(2)根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法,解析测图,数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法,数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集,然后通过内插生成DEM等方法.DEM内插方法很多,主要有整体
5、内插,分块内插和逐点内插三种.整体内插的拟合模型是由研究区内所有采样点的观测值建立的.分块内插是把参考空间分成若干大小相同的块,对各分块使用不同的函数.逐点内插是以待插点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的数据点,数据点的范围随待插位置的变化而变化,因此又称移动拟合法.有规则网络结构和不规则三角网(TriangularIrregularNetwork,简称TIN)两种算法.目前常用的算法是TIN,然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM.用规则方格网高程数据记录地表起伏的优缺点.优点:(x,Y)位置信息可隐含,无需全部作为原始数据存储,由于是规则网高
6、程数据,以后在数据处理方面比较容易.缺点:数据采集较麻烦,因为网格点不是特征点,一些微地形可能没有记录.TIN结构数据的优点:能以不同层次的分辨率来描述地表形态,与格网数据模型相比,TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空问和时间更精确地表示更加复杂的表面.特别当地形包含有大量特征如断裂线,构造线时,TIN模型能更好地顾及这些特征.基于lx一4CDPW数字摄影测量系统的不断升级,新版本的lX一4C在向量测图模块中增加了构TIN功能,并能对TIN进行实时编辑,使DEM产品联合高效制作成为可能,TIN是表现地形模型的不规则三角网(triangulat--edi
7、rregularnetwork).选择已有向量(dxf,vcr)构TIN后直接生成DEM,因此TIN在系列作业中起重要的桥梁作用.其显着优点是可变的分辨率,即当地表粗糙或地貌形态变化剧烈时,TIN能包含大量的数据点,而在同样大小的区域TIN与规则的格网相比则只需最少的数据点.TIN在GIS中得到普遍使用,特别是在三维可视化方面受到格外关注.1.利用矢量数据创建TIN制作DEM(1)数据源的准备.将已知的外部数据导入,作为相关初值,经过一系列加工后进行DEM的制作.一般常用的外部数据有——向量数据.向量数据指在jx一4CDPW软件窗口下直接打开已有的向量文件
8、,删掉不参与相关的向量(如:房屋,高架桥,等级路等高于地面的数据)
