原始数据采集

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1、第三讲、DEM原始数据采集数字高程模型的数据来源DEM数据采集策略DEM数据采点方法DEM原始数据采集的重要性一、数字高程模型的数据来源DEM数据包括平面位置和高程数据两种信息,可以直接在野外通过全站仪或者GPS、激光测距仪等进行测量,也可以间接地从航空影像或者遥感图像以及既有地形图上得到。具体采用何种数据源和相应的生产工艺,一方面取决于这些源数据的可获得性,另一方面也取决于DEM的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等。1.1、野外实地测区仪器：1）、全球定位系统GPS；2）、全站仪或经纬仪；

2、3）、袖珍计算机。获取数据：地面控制点和采样点空间位置、高程数据。优点：直接获取高精度的DEM数据。缺点：1）、工作量大；2）、效率不高；3）、费用高昂。1.2、各种比例尺地形图近年来获取DEM数据最广泛的一种方法之一。优点：1）、来源丰富，廉价；2）、对仪器设备和作业人员要求不高；3）、采集速度相对较快。涉及问题：1）、地图符号数字化；2）、已有的数字化数据不能满足现势性要求；3）、地形图的综合程度；4）、地形图的数据质量，尤其指在精度方面。我国地形图比例尺系列及其特征我国地形图比例尺系列及其特

3、征1.3、航空航天数字摄影航空数字摄影：获取的高程数据精度较低但现势性强，只能用做粗略勘测。获取传感器数据，得到高精度、高分辨率、大范围的DEM。获取现势性强、精度较高的大范围DEM数据。航天遥感：新技术：干涉雷达、激光扫描仪“奋进”号合成孔径雷达干涉测量系统1、遥感影像的几何变形2、遥感数据的增强处理3、遥感数据的空间分辨率4、遥感影像数据的解译和判读使用遥感影像数据需要注意的问题二、DEM数据采集策略要确保高效率获取高精度的地形数据，必须对研究区内地形表面结构特征和地形复杂程度有深入的了解，从

4、而正确选择地形特征点和线，合理分布采样点。Eklundh与Martensson指出：DEM用户应把重点放在数据来源和输入质量的控制上，而不是学习复杂的内插方法。DEM的特征地形线DEM采样的依据考虑区域地形表面几何特征：特征点－山顶点、山谷点、山脚点、山脊点、鞍部、洼地等.特征线－山脊线、山谷线、陡坎水边线等各种断裂线…考虑地形的复杂程度：地形比较破碎、沟壑交错则应多布采样点；地形比较平坦则可在满足精度要求的条件下少布采样点。考虑地貌单元的不同类型：平地、丘陵、山地、高山地应按规范适当安排采样点。

5、地形类型基本等高距地形坡度高差/m平地10（5）2<80丘陵102-680-300山地206-25300-600高山地20〉25〉600DEM数据源的三大属性数据分布：采样点的位置（规则、不规则分布）数据密度：采样点的密集程度（采样间距，单位面积内的点数）数据精度：与数据源、数据的采集方法和采集仪器有关.DEM数据源的三大属性规则分布二维规则网格分布按矩形格网分布采样数据点按正方形网格分布采样数据点特殊规则网分布按三角形分布采样数据点按六边形分布采样数据点不规则分布一维分布剖面沿等高线分布采样数据

6、点链表分布沿断裂线等特征线分布采样数据点随机分布随机分布采样点DEM采样的布点方式考虑地貌和采集设备及方式确定沿等高线采样沿断面采样规则网采样渐进采样混合采样选择性采样沿等高线采样适用区域：地形复杂及陡峭地区。采集方法：1）、等距离间隔记录数据：2）、等时间间隔记录数据：曲率较大处跟踪较慢，故必须选择合适的时间间隔。等平距或等时间增量采样等高线平面曲率调整点距的采样特点：部分考虑地貌特征的带规律性的采点作业。规则格网采样工具：解析测图仪顺序：系统检测到格网－>停留短暂时间－>人工精确测量优点：方法

7、简单、精度高、作业效率高；缺点：1）、对地表变化的尺度的灵活性较差；2）、可能丢失特征点。渐进采样目的：使采样点分布合理。步骤：1）、按照预定比较稀疏的间隔采样；2）、获得稀疏网格；3）、根据需要对网格进行加密。加密标准：1）、高程的二阶差分是否超过阙值；2）、利用相邻的三点拟合一条二次曲线，计算两点间中点的二次内插值与线性内插值之差。其他采样方式选择采样：根据地形特征采样，适用于不规则三角网DEM的建立。混合采样：在规则采样的基础上再进行沿特征线、点采样。注意：给不同的点以不同的特征码，处理时按

8、不同方式进行。自动化DEM数据采集：利用自动化测图系统进行完全自动化的DEM数据采集。按照像片上的规则格网利用数字影像匹配。数字摄影测量获取的DEM数据点都要按照一定的插值方法转成规则格网DEM或规则三角网DEM格式数据。三、DEM数据采点方法基于不同的DEM数据源，有不同的数据采集方法。基于系列地形图的DEM数据采集方法基于航空航天摄影测量的DEM数据采集方法基于野外测量的DEM数据采集方法DEM数据采集的系列新技术、新方法3.1、从现有地形图获取关于地形图要素的数字化处理，尤其