DEM数据获取方法.ppt

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1、《DEM及地学分析》第三章DEM数据获取方法第一节DEM数据源特征准备知识数据点是建立数字地面模型的基础。有了地面三维信息，就能根据这些已知信息（X,Y,Z）来确定地面数字函数模型，内插出需要的数据点。取得一种密集方形格网线结点处高程值，就能绘制等高线。对于图形的数据获取，则是记录坐标、属性、特征等。获取的原始数据，还要进行预处理。DEM数据的主要来源地形图摄影测量与遥感影像数据地面测量既有DEM数据地形图数据及其特征地形图现势性现势性差，但物美价廉地形图存储介质温度，湿度等存放环境会使地形图图幅产生不同程度的变形地形图

2、精度地形图精度决定地形图比例尺、等高线密度（由等高距表示）、成图方法有关各种不同比例尺的比较工程设计的基本用图，实地测量我国地形图系列的基本地形图摄影测量/遥感影像数据及其特征现势性好：获取速度快、更新速度快、更新面积大（大范围DEM数据的最有价值来源）相对精度和绝对精度低的遥感影像：Landsat—MSS、TM传感器、SPOT高分辨率遥感图像：1米分辨率的IKONOS0.61米QUICKBIRD航空遥感影像数据作为DEM数据源注意点遥感影像的几何畸变遥感数据的增强处理遥感影像数据的空间分辨率遥感影像数据的解译和判读地面

3、测量数据及其特征测量仪器：全球定位系统（GPS）、全站仪、电子平板或经纬仪/测距仪测量要素：方向、距离和高差（三维坐标x、y、z）用途：公路铁路勘测设计、房屋建筑、场地平整、矿山、水利等对高程精度要求较高的工程项目缺点：工作量大，周期长、更新十分困难，费用较高现存DEM数据覆盖全国范围的1:100万、1:25万、1:5万数字高程模型七大江河重点防洪区的1:1万DEM省级1:1万数字高程模型的建库工作也已全面展开第二节DEM数据采样理论基础准备知识DEM重点应放在数据来源和输入质量的控制上，而不实学习复杂的内插方法DEM是

4、实际地形表面的再现，其对地形表达（数字化模拟）的可信程度，很大程度上取决于原始地形采样点的分布和密度地形曲面几何特征理论基础：地形表面可以划分成点和线划分成一系列的单一几何表面组成地形表面点和线可以分为两大类：特征要素和非特征要素特征要素包括地形特征点和特征线特征点：山顶、洼地、鞍部、山脚点、山脊点、山谷点等特征线：山脊线、山谷线、各种断裂线（陡坎、海岸线、水涯线等）（实线为山脊线，虚线为山谷线，三角形表示山顶，小园为鞍部，正方形为方向变化点和坡度变化点）非特征要素是分布在各个地形单元上的点和线，是为满足采样点密度要求而

5、加测的点，这些点线主要是用来辅助地形重建（地形测图中的辅助等高线勾绘等）地形的复杂程度采样点多少要求地形比较破碎，沟壑交错，这时宜多布设一些采样点，以便能正确反映地形细部变化特征地形变化比较均匀平坦，则可在满足密度要求的条件下，可适当减少采样点地形复杂度表达方法常用的判别方法：光谱频率法、分数维、地形曲率、相似性、坡度（李志林）坡度是地形复杂程度的最重要的因子？1.通过坡度可以完整地形成地形曲面2.坡度是地形曲面函数一阶微分的函数(高程随距离变化的比率),坡度的变率是地形曲面的二阶微分3.区域DEM高程精度与平均坡度值之

6、间存在强相关4.坡度可以表示地表的陡峭方向和大小WHY地貌单元类型DEM数据采样除与地形的几何特征、复杂度有关外，地貌类型也对采样数据点的分布和精度有一定影响行业地貌类型的划分标准地貌学黄土地貌、风成地貌、喀斯特地貌、丹霞地貌地理学：平原、高原、丘陵、低山、高山、极高山测绘学：地表坡度和高差黄土地貌样点要多，而平原地貌精度要高常用的方法：测绘学中的坡度和高差有等高线图的计算方法无等高线图：航测等高线图中平均坡度计算方法P为测区的面积，为测区等高线的长度，h为等高距平均坡度在测区较大或等高距不相等误差大解决途径：统计回归方

7、法基于的思想：地形图上的地形坡度越大等高线越密，反之，坡度越小等高线越稀方法：格网划分研究区（格网大小取决于应用精度要求），计算各子区域内的等高线总长度，再根据回归分析方法统计计算单位面积内等高线长度值与坡度值之间的回归模型，然后将等高线长度值转换成坡度值。坡度的计算(1,0)(0,0)(1,1)Z10Z11Z01POQRS又：所以：第三节DEM数据采样策略与采样方法在何处的点要量测记录数字高程模型数据源的三大属性点分布（地理坐标系统中的经纬度或直角坐标系统中的东北向坐标值）采样点的选取●规则网格采样：按规则矩形网格进行

8、采样，可直接生成规则矩形格网的DEM数据。●渐进采样：根据地形使采样点合理分布，即平坦地区采样点少，地形复杂区采样点多●沿等高线采样：主要用于山区采样。●选择采样(特征链状数据)：根据地形特征进行采样，如沿山脊线、山谷线等进行采集。●随机采样：随机分布采样点●混合采样。注意：所有采集的数据都要按一定的空间插值方法转换