生成高精度DEM方法
DEM制作及流程

DEM制作及流程数字高程模型(DEM)是一种用于描述地形形态的数值表达方法。
它是地理信息系统(GIS)和遥感技术中的关键组成部分,广泛应用于土地利用规划、地貌分析、水资源管理、环境评估等领域。
本文将详细介绍DEM制作的流程和步骤。
1.数据采集在DEM制作的第一步,需要收集各种有关地形形态的数据,包括高程测量数据、卫星遥感影像和地形图等。
高程测量数据可以通过全球定位系统(GPS)或传统的测量方法获得。
而卫星遥感影像和地形图可以通过地理信息系统或其他相关软件测绘和处理。
2.数据处理数据采集完毕后,需要对数据进行处理。
首先,对高程测量数据进行数据质量控制,主要是检查是否有异常值和误差,对问题点进行修正和剔除。
然后,将卫星遥感影像和地形图与高程测量数据进行配准,以保证数据的一致性和精度。
3.数据插值在DEM制作的过程中,常常需要进行数据插值处理。
通过插值方法,将已知的有限高程点插值为一个全面且完整的高程表面。
常用的插值方法有反距离加权法(IDW),三角网法(TIN)和克里金法等。
插值得到的DEM可以平滑地反映地面形态,并为后续分析提供准确的数据基础。
4.数据量化在数据插值完成后,需要对DEM进行量化处理。
量化主要是将连续的高程数据离散化为离散的高程等级,以便进行其他地形分析和展示。
量化的方法有三类:分层(Layering),间隔(Interval)和分段(Band)法。
选择合适的量化方法可以根据实际需求和研究目的进行。
5.剖面分析剖面分析是DEM制作的重要环节之一、通过选择地面上的两点,绘制剖面线,计算这两点之间的高程变化,并以剖面图的形式展示出来。
剖面分析可以直观地反映地面的形态和起伏情况,为地形分析和规划提供重要的参考数据。
6.地形分析地形分析是DEM制作的核心内容之一、通过DEM,可以进行地形参数提取、地形单位划分、地形等级评价等分析工作。
地形参数包括高程均值、高程标准差、地势指数等,可以用来描述和比较不同地形单元之间的差异。
insar 技术生产 dem的原理和数据处理步骤

insar 技术生产 dem的原理和数据处理步骤一、引言合成孔径雷达(InSAR)技术是一种广泛应用于地球遥感领域的高分辨率成像雷达。
通过这种技术,我们可以获取地面高精度的几何形态和高度信息,进而生成数字高程模型(DEM),为地理、地质、环境等领域提供了重要的数据支持。
本篇文章将详细介绍insar技术生产DEM的原理和数据处理步骤。
二、insar技术生产DEM的原理insar技术通过重复的卫星扫描,获取地面的反射信号,经过信号处理和分析,可以重建地面的三维结构。
这种技术具有高分辨率、全天时、全天候工作、无损测量等优点。
在雷达信号处理中,我们可以通过对信号的干涉处理,得到同一地物的多幅图像的相位信息,进而利用相位信息反演地物的形状,得到DEM。
具体来说,我们可以通过对同一地物在不同时间获得的雷达图像进行干涉处理,得到地物表面的高度信息,再结合地物的反射率信息,通过一系列算法,可以精确计算出地物表面的三维形态。
三、数据处理步骤1. 数据获取:获取经过处理并配准好的SAR数据,确保数据的准确性和完整性。
2. 预处理:对获取的数据进行预处理,包括去除噪声、滤波、几何校准等,以提高数据的可用性。
3. 差分干涉处理:对预处理过的数据进行差分干涉处理,得到干涉图,通过解干涉图获得相位信息。
4. 相位解包裹:利用获得的相位信息进行相位解包裹,得到地面点的幅度和相位信息。
5. 高度计算:根据反射率或其他参数,结合幅度和相位信息,通过算法反演地物的高度信息。
6. 精度评估与后处理:对反演得到的高度信息进行精度评估,并进行后处理,如平滑、插值等,得到最终的DEM结果。
7. DEM成果输出:将DEM成果进行格式转换,并输出。
四、结论insar技术通过精确的干涉测量和先进的算法,可以有效地生产DEM,为地理、地质、环境等领域提供了重要的数据支持。
然而,由于雷达信号的复杂性以及地球曲率等因素的影响,DEM的生产过程中需要精细的处理和校准,以确保结果的准确性。
dem提取高程

dem提取高程
DEM(数字高程模型)是一种用于表示地球表面高程的数学
模型。
提取DEM可以通过测量地面高程数据,例如地形测量仪、卫星遥感或激光雷达扫描,然后进行数据处理和分析来生成高程模型。
以下是通常使用的一些方法:
1. 数字化测图:使用测量仪器,如全站仪或GPS,测量地面
高程数据,并将其转换成数字形式。
这可以通过将地形图纸手工绘制到计算机软件或利用现代地面测量设备进行自动数据采集来完成。
2. 卫星遥感:利用卫星图像数据,如光学或合成孔径雷达(SAR),根据光度、回波时间或其他传感器测量高程信息的属性来提取高程数据。
这可以通过图像处理和反演算法来实现。
3. 激光雷达扫描:使用激光雷达设备测量地面上点的精确位置和高程。
通过发送激光脉冲并测量其回波时间来获得目标的距离,然后结合GPS定位数据来确定目标点的位置和高程。
4. 插值算法:将已知高程点的数据点之间的高程值进行插值,以便在整个区域内生成连续的高程模型。
常用的插值算法包括反距离权重插值、克里金插值和样条插值等。
以上是提取DEM的一些常见方法,这些方法可以根据实际应
用和数据可用性的不同进行组合使用。
提取的DEM数据可用
于各种领域,例如地形分析、水文模拟、城市规划和环境研究等。
dem数据是什么

dem数据是什么DEM数据是什么摘要:高程数据模型(Digital Elevation Model,DEM)是地理空间数据的重要组成部分,它描述了地球表面的海拔高度和地形特征。
本文将详细介绍DEM数据的定义、获取方法、应用领域以及常见的DEM数据源,旨在帮助读者更好地理解和利用DEM数据。
一、定义:DEM数据是一种以离散点的方式描述地球表面高程的数学模型。
简单来说,它将地球表面划分为一系列规则的网格或栅格,每个网格点都对应一个海拔高度值。
根据DEM数据的精度不同,这些高度值可以表示数米到数百米之间的范围。
二、获取方法:1. 激光雷达测量:激光雷达是获取高精度DEM数据的主要工具之一。
它通过发射激光束并测量返回的反射时间来计算地表距离,进而确定地表的高程数据。
2. 光学影像测量:利用航空和卫星遥感技术获取的光学影像也可以用来生成DEM数据。
通过对影像进行几何校正和高程解算处理,可以得到地表的高程信息。
3. 陆地测量:地理测量工程师的陆地测量测量技术也可用于获取DEM数据。
通过使用全站仪、GPS等设备进行测量,再通过数据处理生成DEM数据。
三、应用领域:DEM数据在地理信息系统(GIS)和遥感应用中有着重要的作用,广泛应用于以下领域:1. 地形分析:DEM数据可以用来分析地形特征,如山脉、河流、湖泊等。
通过对DEM数据进行计算和建模,可以获得水文模型、洪水模型等,为地质灾害的预测和防范提供支持。
2. 地质勘探:DEM数据可以用于地质勘探,帮助揭示地下的地质构造和地下水资源分布情况。
通过对DEM数据进行分析和解译,可以确定矿产资源的潜力,为矿产勘探和开采提供指导。
3. 城市规划:DEM数据可以用来构建城市数字地形模型,为城市规划和基础设施建设提供支持。
通过对DEM数据进行可视化和分析,可以评估城市的景观特征,优化城市的道路和建筑布局。
4. 农业和生态研究:DEM数据可以用来研究农田的排灌系统和土地利用规划。
dem的概念及建立方法及领域

dem的概念及建立方法及领域
DEM(Digital Elevation Model)是数字高程模型的缩写,是一种用于描述地球表面高程信息的数学模型。
DEM可以通过测量、遥感技术和地形插值等方法获取地表高程数据,并将其以数字形式表示出来。
DEM的建立方法主要有以下几种:
1. 测量法:通过使用全站仪、GPS等测量设备直接测量地面高程,然后将测量数据进行处理和插值,生成DEM。
2. 遥感法:利用航空摄影、卫星遥感等技术获取地表高程数据,然后通过图像处理和数字化等方法生成DEM。
3. 插值法:通过已知高程点的数据,利用插值算法推算出其他位置的高程值,从而生成DEM。
DEM的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:
1. 地形分析:DEM可以用于地形分析,如地形剖面、坡度、坡向、流域分析等。
2. 地质勘探:DEM可以用于地质勘探,如地质构造分析、地质灾害评估等。
3. 水文模拟:DEM可以用于水文模拟,如洪水模拟、水资源评估等。
4. 土地利用规划:DEM可以用于土地利用规划,如土地适宜性评价、土地开发潜力分析等。
5. 三维可视化:DEM可以用于三维可视化,如地形模拟、虚拟现实
等。
总之,DEM是一种用于描述地球表面高程信息的数学模型,可以通过测量、遥感技术和地形插值等方法进行建立,广泛应用于地理信息系统、地质勘探、水文模拟、土地利用规划等领域。
DEM数据获取方法资料

DEM数据获取方法资料地形高程模型(Digital Elevation Model,简称 DEM)是地理信息系统(Geographical Information System,简称 GIS)中一种常用的地理数据类型,表示地球表面的高程信息。
DEM数据广泛应用于地形分析、自然资源管理、地质研究、水文模拟、城市规划等领域。
本文将介绍DEM数据的获取方法。
一、遥感获取方法:1.光学遥感技术:利用航空或卫星搭载的相机,采集地表的光学图像。
通过影像匹配、三角测量等技术手段,可以获取DEM数据。
光学遥感技术通常分为两种:一种是航空摄影,一种是卫星遥感。
航空摄影主要采用低空飞行的方式,分辨率较高,适用于较小范围的地形获取;卫星遥感则可以覆盖大范围的地区,但分辨率较低。
2.雷达遥感技术:利用雷达在地表和物体间相互反射,测量地形的高程信息。
雷达遥感技术可以在云层和夜间等恶劣条件下工作,具有全天候、全天时的优势。
雷达遥感数据可以通过反射、多频和干涉等技术处理,得到高精度的DEM数据。
3.激光遥感技术:利用激光束在地表和物体间反射,测量地面的距离信息。
激光遥感技术通常通过激光测距仪获取地表的高程信息,然后通过GPS定位和惯性测量单元确定传感器的位置和姿态。
激光遥感技术具有高精度、高分辨率和高效率的特点,已成为获取DEM数据的主流方法。
二、测量获取方法:1.全站仪测量:全站仪是一种测量仪器,可以通过测量地面上的点的三维坐标,获取地面的高程信息。
全站仪测量通常需要精确的测量点布设和复测,适用于小范围和高精度的地形获取。
2.扫描测量:利用扫描仪在地面上扫描并记录物体表面的形状,然后通过数据处理,得到地面的高程信息。
扫描测量可以采用激光扫描仪、光学扫描仪等不同的仪器,可以获得高分辨率和高精度的DEM数据。
3. GNSS测量:GNSS(全球导航卫星系统)是通过卫星系统提供全球定位和时间服务的系统,包括GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)和Galileo(伽利略)等多个系统。
DEM数据获取方法资料

DEM数据获取方法资料DEM(Digital Elevation Model)数字高程模型是通过测量和计算地球表面的高程数据而生成的一种地形表面的模型。
DEM数据广泛应用于地形分析、地貌与水文模拟、三维可视化、地球科学研究、环境规划等领域。
获取DEM数据的方法主要有空间遥感技术、测绘技术和数值高程模型。
一、空间遥感技术获取DEM数据1.激光雷达(LiDAR)技术:激光雷达技术通过激光的脉冲反射来测量地表的高程,能够高精度地获取地形数据。
激光雷达设备搭载在航空器或地面车辆上,通过扫描地面并记录雷达返回的信号,高效地获取大面积DEM数据。
2.雷达干涉(InSAR)技术:雷达干涉技术利用合成孔径雷达成像来测量地表的形变和高程变化。
通过使用两个或多个雷达图像,可以计算地表的高程信息,并生成DEM数据。
这种技术可以应用于大面积的地表变形监测和地形测量。
3.卫星测高:卫星测高技术通过卫星载荷接收和处理地表的雷达回波信号,测量地表的高程,并生成高精度DEM数据。
这种方法适用于获取大范围的DEM数据,但精度相对较低。
二、测绘技术获取DEM数据1.地面测量:地面测量是通过在地面上放置测量仪器,通过测量角度、距离和高程来获取地表的高程信息。
常见的地面测量方法包括全站仪、GPS测量等,可以获取高精度的局部DEM数据。
2.摄影测量:摄影测量是通过航空或航天平台上的相机拍摄地面的图像,并通过图像处理和测量方法来推算地表的高程信息。
该方法适用于中等精度的大范围DEM数据获取。
3.地形测绘:地形测绘是通过现场勘测和测量获取地形数据,包括通过地形测图、地形描图和地形探测来获得地表高程数据。
这种方法适用于小范围和高精度的DEM数据获取。
三、数值高程模型获取DEM数据1.数学建模:数学建模是通过现有地表高程数据进行数学建模和插值方法来推算出没有测量点的地表高程数据。
常用的数学建模方法包括三角网格插值、反距离权重插值等,可以较好地还原地表的高程。
dem建立的一般步骤

dem建立的一般步骤:
dem(数字高程模型)的建立一般遵循以下步骤:
1.定向建模型:在MapMatrix系统下导入空三成果文件。
为了保证数据的准确性,整
个测区的空三成果需导入外业控制点进行定向评估,如不能满足规范限差要求,需要重新定向,直到满足精度要求为止。
再进行绝对定向,核线重采样,建立立体模型。
2.生成单模型DEM:设置好相关参数,软件自动生成DEM。
3.DEM拼接:将图幅所需的单模型DEM拼接在一起,根据比例尺设置标准分幅或者
任意分幅利用系统的DEMX模块裁切单幅DEM。
4.DEM编辑:DEM生成后,将数字高程模型格网点或自动匹配结果映射到影像立体模
型上进行编辑,使数字格网点或匹配点、线尽量切准地面。
预处理结束后进行影像匹配以及对匹配结果进行编辑。
编辑完后可作为成果输出。
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浅析生成高精度DEM的方法
【摘要】本文通过淄河某段地形图的加工利用,生成dem,阐述了将地形图加工生成dem的详细过程。
对其中关键环节详细介绍,将常用的插值拟合方法进行分类,附加其适用范围,使得本文适用其他地貌特征的dem建立。
【关键词】dem,地形图,插值,拟合
一、引言
随着工程设计的发展,对地形数据的要求越来越详细,除了基本的地形图之外,由于某些复杂地形的工程量计算和对产品效果预测要求提高,dem的需求逐渐增加,本文通过对现有的地形图和坐标数据编辑、插值,转化为tin,进而得到dem。
按照以下流程由淄河地形图生成dem:
二、淄河下游基本情况
淄河下游某段河宽一般在200m-300m,由于上游水源不足,导致部分河段干涸,常年无水,河内采砂过度,部分河段较2004年河底高程下降4m,且取沙坑密集,取沙坑边缘多为直坎,其他为天然河口和河道内大车拉运沙石形成的道路,坡度较缓。
三、测量数据特征
1.前期测量阶段,采集1:1000地形图,部分复杂区域进行加密测量。
2.由于取沙坑过多,且面积不大,在坑底测量少量的坡脚点。
3.河口、河道内沟渠上口使用直坎或者斜坡表示,测量部分坡脚,并且在坡度变化处增加数据。
部分沟渠使用水面线代替坡脚。
如下图,为某段地形图。
四、测量数据加密
由于部分区域采用少量坡脚点,在生成tin中因为数据量不足而造成生成的tin不符合实际情况,故使用下述方法进行数据点加密:
.高程数据按照距离加权得出,即通过:求出高程值。
在该实验中采用检查点法。
检查点法既事先将检查点按格网或任意形式进行分布,对插值数据点进行检查。
将这些点处的内插高程和实际高程逐一比较得到各个点的误差,然后算出中误差(插值前删除图面部分高程点,插值过后将插值与原数据进行比较)。
假设检查点的高程为( k= 1,2,3,…,n),插值点高程为,插值精度为σ=。
通过50个检查点检查,得出插值精度为30cm。
.过已知坡脚点做坎线的平行线,在平行线上按照上述距离加权加密坐标点。
如下图为加密前后比较:
加密前加密后
五、综合地形图生成tin
通过测量采集和加密的的坐标数据,可以建立tin,但是地形特征不够准确,使用地形图增加特征线,即利用地形图中陡坎、斜坡
等线状特征。
如下图为考虑特征线后生成的tin:
六、生成dem
利用生成的tin,根据地形特征,选择合适的插值拟合方法,本文选用三次b样条拟合法。
各种插值拟合方法的特点如下:
七、结论
利用本方法生成dem,优点在于将传统的地形图再加工,并且对于实际测量的队伍来说,根据自身的测绘习惯,在后期加密地形图坐标点时,可以保证很高的精度,以下左图(图1)是未进行坐标点加密,右图(图2)是对地形图加密后生成的带有等高线的对比,可以看出:未进行加密的测量图由于高程信息不符合实际,不能直接用于生成dem。
而进行加密之后的地形图,生成的等高线和实际情况相符。
图 1 图 2
由地形图生成dem,关键点在于选择地形图三维坐标点的加密方法和tin拟合生成dem的插值拟合方法,必须根据实地的特点选择合适的拟合方法。
在实际的工作中,对测量的地形图进行稍加编辑,便可以生成精度很高的dem,进而可以方便的提取断面,计算土方、库容等,随着dem功能的开发利用,由地形图生成dem将随之体现其在测绘、设计工作的实用价值。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。