数字高程模型原始数据采集
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。
DEM数字高程模型
概述：DEM旳点模式表达
高程矩阵(规则矩形格网)，与栅格地图相同。 ●表达措施：将区域划提成网格，统计每个网格旳 高程； ●线模型到高程矩阵旳转换。 ◆优点：计算机处理以栅格为基础旳矩阵很以便， 使高程矩阵成为最常见旳DEM； ◆缺陷：在平坦地域出现大量数据冗余；若不变化 格网大小，就不能适应不同旳地形条件；在视线计 算中过分依赖格网轴线。
概述：建立DEM旳目旳
1）作为国家地理信息旳基础数据； 2）土木工程、景观建筑与矿山工程规划与设计； 3）为军事目旳而进行旳三维显示； 4）景观设计与城市规划； 5）流水线分析、可视性分析； 6）交通路线旳规划与大坝选址； 7）不同地表旳统计分析与比较； 8）生成坡度图、坡向图、剖面图、辅助地貌分析、估计侵蚀和径流等； 9）作为背景叠加多种专题信息如土壤、土地利用及植被覆盖数据等，以 进行显示与分析； 10）与GIS联合进行空间分析； 11）虚拟现实(Virtual Reality)； 另外，从DEM还能派生下列主要产品：平面等高线图、立体等高线图、等 坡度图、晕渲图、通视图、纵横断面图、三维立体透视图、三维立体彩色图 等。
等高线插值法
三、DEM旳应用
概述应用： 1、三维景观 2、数码城市和虚拟现实 3、DEM在工程上旳应用 应用算法： 1、基于DEM旳信息提取 2、等高线旳绘制 3、基于DEM旳可视化分析
三维景观
数码城市和虚拟现实
City Model
Attribute RDB
DOM
DEM
DLG
数码深圳
3D 建筑
空间插值措施转换成点模式格式数据。
DEM旳生成
措施： 1、人工格网法 2、三角网法 3、立体像对法 4、曲面拟正当 5、等值线插值法
人工格网法
测绘技术中的数字高程模型处理技巧
测绘技术中的数字高程模型处理技巧随着科技的发展和测绘技术的进步，数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）在地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和测绘领域中的应用越来越广泛。
数字高程模型是一种用于描述地理表面形态和地形特征的数据模型，它以离散点集或栅格形式存储地表高程信息。
本文将探讨数字高程模型处理的一些技巧，以帮助专业人士更好地应用这一技术。
首先，获取高质量的原始数据是数字高程模型处理的基础。
在测绘实践中，我们可以利用航空激光雷达（LiDAR）或卫星遥感数据等多种传感器获取地表高程信息。
其中，航空激光雷达技术由于其高精度和高空间分辨率的特点被广泛使用。
在数据采集过程中，应注意应避免遮挡物对数据质量的影响，并合理选择采样密度和扫描分辨率，以保证获取到的数据精度和覆盖范围。
在数据获取之后，数字高程模型的处理流程包括数据预处理、插值和精确度评估等步骤。
数据预处理是为了去除数据中的噪声和异常值，以确保模型的准确度和可靠性。
常用的预处理方法包括数据滤波、平滑和去除局部异常等。
插值是将离散的高程点或栅格数据转化为连续的地形表面，用以生成全面的数字高程模型。
插值方法有很多种，包括反距离权重插值、样条插值、克里金（Kriging）插值等。
在选择插值方法时，应考虑数据点分布特征、采样密度和地形类型等因素，并根据需求权衡插值结果的准确度和计算效率。
除了数据预处理和插值之外，精确度评估也是数字高程模型处理中至关重要的一步。
通过评估数字高程模型的误差和精度，可以判断其是否符合使用要求，并对后续分析和应用值的结果进行合理的判断和调整。
精确度评估的方法有很多种，如可视化分析、高程差分、平面精度指标等。
此外，还可以利用场地测量数据和精度参考数据进行对比，从而验证数字高程模型的准确性。
除了基础的处理步骤，数字高程模型的应用还有很多值得探讨的方面。
例如，数字高程模型可以用于制图、工程设计、地貌分析、水文模拟等多个领域。
数字高程模型的数据获取方法
InSAR系统用于地表三维重建的几何原理。图 干预DEM生成过程。
3.5 从地形图采集数据的方法
对地形图要素进行数字化处理，用某种数据建模方法内插DEM。 坐标转换的后台处理。
3.5.1 手扶跟踪数字化
流方式 点方式
3.5.2 扫描数字化和栅格矢量化
图3.5.3 DLG〔数字线划地图〕 图
3.6 从地面直接采集数据的方法
3.1.1 影像
航空
3.1 DEM的数据来源
航天：传统的立体扫描仪，精度低，适合小比例尺DEM 高分辨率影像、SAR技术、激光扫描技术等，精度提高。
3.1.2 地形图
现势性问题，地表变化快，无法及时更新。 精度问题，与比例尺有关。
3.1.3 地面本身及其他数据源
地面直接采集，精度高但适合小范围。 气压测高法、水文站、气象站、地质勘探和重力测量等，范围大，精度低。
商业星载SAR系统获取干预数据：欧空局的ERS-1,ERS-2、日本的 JERS-1和加拿大的RADARSAT-1等。
NASA/JPL屡次短期的民用卫星或航天飞机SAR成像试验，SEASAT SAR、 SIR-A、SIR-B、SIR-C/射一个椭圆锥状的微波脉冲束，椭圆锥的轴垂直于 平台飞行方向，在垂直于轨道面内，波束高度角与雷达天线的宽度有关； 在平行于轨道面内的椭圆锥顶角与雷达天线的长度有关。〔见公式和 〕 椭圆锥状的微波脉冲束在地表形成一个辐照带(footprint)，可看作由许多 小的空间面元组成，每一个面元将雷达脉冲后向散射回去。〔图3.3.3)
X L 2
雷达影像的每一像素不仅包含灰度值，而且包含与雷达斜距〔一般取样 到垂直于平台飞行方向的斜距上〕有关的相位值。 InSAR主要是基于这些相位数据的处理来提取有用信息。
数字高程模型dem的制作流程
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数字高程模型第三章DEM数据获取方法
扫描与矢量化：黑色或彩色扫描，扫描参数根据图件信息量、线划密度、质量等因素调节，一般分辨率不小于300dpi。扫描后进行矢量化。 数据分层：主要用于DEM的层有地形信息层、水系层、推测区域、辅助高程层、公里网层等。
2.摄影测量数据采集方法 1〕摄影测量的根本原理：利用在不同地方获取的具有一定重叠度的同一景物的两张影像，在室内建立立体模型，对其进行三维量测。 2〕摄影测量的信息获取方式 航空/航天摄影测量：飞行器上搭载摄影测量设备〔传感器〕，垂直摄影方式获得数据。 地面摄影测量：采用倾斜摄影或交向摄影方式获取数据。
基于不同观点的采样 1.统计学观点：DEM外表可以看作是点的特定集合〔采样空间〕有随机采样和系统采样两种方法。因此，对特定集合的研究可以转化为对采样数据的研究。 随机采样：对各采样点以一定概率进行选择，各点被选中的概率各不相同〔假设概率相同那么为简单随机采样〕。 系统采样：也称规那么采样，以预先设定的方式确定采样点，各采样点被选取得概率为100%。
5 . 地貌单元类型 不同的地貌类型划分对DEM数据采集有一定的指导意义，如黄土地貌破碎，要分布较的采样点，而平原地区高程数据的精度要求比较高〔对坡向、流域网络影响比其他地区要大〕。
采样数据的属性 采样：确定在何处需要量测点的过程，这个过程由三个参数决定：点的分布、点的密度和点的精度。 1.采样数据的分布：由数据位置和结构来确定，指数据点的分布形态。 位置由地理坐标系统中经纬度或格网坐标系统中坐标决定。 结构〔分布〕的形式很多，因地形特征、设备、应用的不同而不同。 结构〔或分布〕的类别之间没有明显的界线和标准，实际采样时相互之间很多时候是重叠的。
5.选择性采样：根据地形特征进行选择性采样，沿山脊线、山谷线、断裂线、离散特征点〔山顶点〕等。 优点是只需以少量的点便能使其所代表的地面具有足够的可信度。 6.混合采样：将选择性采样与规那么格网采样相结合或者是选择性采样与渐进采样相结合的方法。
DEM数据获取方法
DEM数据获取方法DEM（Digital Elevation Model）是地球表面的数字高程模型，用于获取地理数据中的地面高程信息。
DEM数据的获取方法主要有以下几种：1.雷达遥感测量方法：通过搭载在飞机或卫星上的雷达系统，发射电磁波束到地面并接收反射回来的波束，通过测量波束的反射时间和强度，可以得到地面的高程信息。
这种方法具有全天候、全地形、大范围和高精度等优点，但其成本较高。
2.光学遥感测量方法：通过卫星或无人机搭载的相机，拍摄地表影像，然后利用几何纠正和影像匹配技术，可以提取出地表的高程信息。
这种方法比较经济实用，但受到云雾和遮挡物的影响，精度相对较低。
3.GPS测量方法：利用全球定位系统（GPS）接收器接收卫星发射的信号，通过计算信号的传播时间和接收器的位置信息，可以确定接收器所在位置的地面高程。
这种方法具有实时性和高精度，但需要在采集点周围建立GPS基准站网，并受到天线高度、大气折射等影响。
4.内插方法：通过已知高程点的坐标和高程值，应用一定的数学模型和插值算法，推测其他未知点的高程值。
常用的插值算法有三角网内插、反距离加权法和克里金法等。
这种方法用于填补高程采样不均匀的空白区域或增加数据的空间分辨率。
5.大地测量方法：使用传统的测量仪器（如全站仪、水准仪、测距仪等）对地面各点进行测量，然后计算出各点的坐标和高程信息。
这种方法精度较高，适用于小范围的高程测量，但测量效率相对较低。
6.水文模型方法：通过对河流水位、水流速度等水文数据的观测和测量，结合河床地貌特征和水力学原理，推算出河床高程信息。
这种方法适用于河谷地形数据的获取，但对于非水流区域的地形数据获取不适用。
在DEM数据的获取过程中，需要注意以下几个问题：1. 数据源的选择：选择合适的DEM数据源是获取高质量DEM数据的重要保证。
根据实际需求和应用场景，可以选择高分辨率的商业卫星（如WorldView、QuickBird），或者公开的DEM数据集（如SRTM、ASTER GDEM）等。
数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析
数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析摘要本文简要论述数字高程模型（DEM）数据采集方法及对比分析。
关键词数字高程模型（DEM）；数据采集方法；对比分析随着测绘技术设备和计算机技术的结合与科技技术不断发展。
数字化地图逐渐取代了以往模式，其中数字高程模型数据作为地理性息的基础数据以广泛的应用于国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域。
本文简要论述数字高程模型（DEM）数据采集方法及对比分析。
1 数字高程模型（DEM）数字高程模型（Digal Elevation Model）是在高斯投影平面上规格的各网点的平面坐标（X，Y）及高程（H）数据集。
DEM的格网间隔应与其高程精度相适配。
并形成有规则的格网数据。
为完整反映地表形态，应配套相应的离散高程点。
2 数字高程模型（DEM）数据采集方法为建立数字高程模型（DEM），必需按精度要求采集足够的点位三维坐标。
下面就简述数据的采集方法。
2.1 纸介质地形图数据采集方法原有的纸图成已不能满足社会发展的需要，数字化地图产品的输出已成为必然。
纸质图数据化是一种DEM数据获取的最基本方法，可分为手扶跟踪数字化和扫描矢量化。
1）手扶跟踪数字化。
手扶跟踪数字化是目前最为广泛使用的将已有地图数字化的手段，利用手扶跟踪数字化仪可以输入点地物、线地物以及多边形边界的坐标，通常采用两种方式，即点方式和流方式，流方式又分距离流方式和时间流方式。
手扶跟踪数字化，可以直接获取矢量数据。
用数字化仪跟踪纸介质图形中的点、线等信息，通过数字化软件实现图形信息向数字化信息的转换。
使用跟踪数字化仪（手扶或自动）将地图图形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹的X，Y坐标值，获取矢量式地图数据。
2）扫描矢量化。
扫描矢量化的基本原理是对各种类型的数字工作底图如纸质地图、黑图或聚酯薄膜图，使用扫描仪及相关扫描图像处理软件，把底图转化为光栅图像，对光栅图像进行诸如点处理、区处理、桢处理、几何处理等，在此基础上对光栅图像进行矢量化处理和编辑，包括图像二值化、黑白反转、线细化、噪声消除、结点断开、断线连接等。
如何进行数字高程模型的建立
如何进行数字高程模型的建立数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是一种用于描述地球表面地形和海底地形的数值模型。
它以栅格形式存储，通过离散点的高程值来代表地球表面的形状。
DEM的建立对于地理信息系统、地质勘探、城市规划等领域具有重要意义。
本文将探讨如何进行数字高程模型的建立。
一、数据采集数字高程模型的建立首先需要采集地面高程数据。
目前，主要有两种数据采集方法：激光雷达和光学影像测量。
激光雷达是一种使用激光束测量地面高程的技术。
利用激光雷达扫描地面并记录反射回来的激光束，可以得到地面表面的坐标和高程信息。
由于其高度精度和数据密度高的特点，激光雷达被广泛应用于数字高程模型的建立。
另一种常用的数据采集方法是光学影像测量。
利用航空摄影或卫星遥感技术，可以获取地表影像。
通过解算影像上的像素点坐标，并结合地物的形状和位置信息，可以得到地表的高程模型。
二、数据处理采集到的地面高程数据往往需要进行预处理和后处理，以得到更精确和可靠的数字高程模型。
预处理包括数据去噪、滤波和插值等步骤。
由于采集过程中可能会受到噪声的影响，需要对数据进行去噪处理，以提高数据的准确性。
滤波是指通过平滑算法对数据进行处理，消除异常值和噪声。
插值则是利用已知的高程数据，通过数学算法来估计缺失的高程值。
后处理主要包括数据精度评定和质量控制。
在数据处理过程中，需要对数据的精度进行评定，以验证数字高程模型的准确性。
同时，还要进行质量控制，确保数据的一致性和完整性。
三、数字高程模型应用数字高程模型具有广泛的应用价值。
它不仅可以用于地理信息系统、城市规划和地质勘探等领域，还可以为气象预测、水文模拟和自然资源管理提供支持。
在地理信息系统中，数字高程模型可以用于地形分析、地貌模拟和地学研究。
例如，通过DEM可以计算坡度和坡向，进行水流累积和分布模拟，帮助分析洪水风险和地表蚀变等自然地理问题。
在城市规划中，数字高程模型可以用于土地利用规划、建筑物布局和交通规划。
测绘技术中的数字高程模型处理方法介绍
测绘技术中的数字高程模型处理方法介绍随着科技的进步和数字化时代的到来，测绘技术也在不断地得到改进和发展。
其中一项重要的技术就是数字高程模型（DEM）处理方法。
本文将介绍数字高程模型处理方法的基本原理以及常见的应用领域。
一、数字高程模型处理方法的基本原理数字高程模型是一种用来表示地面和地形高程信息的数字化模型。
它可以将地表上的点云数据转化为高程数值，从而方便地进行地貌分析、地形建模以及地图绘制等工作。
数字高程模型的处理方法主要包括数据采集、数据处理和数据应用三个方面。
1. 数据采集数字高程模型的数据采集是指通过测量手段获取地表高程信息。
常用的数据采集方法包括地面测量、遥感技术和全球定位系统（GPS）技术。
地面测量可以通过使用测量仪器对地面进行实地测量，获取高程数据。
遥感技术则通过卫星或无人机等航空平台获取地表影像，并通过影像处理方法提取高程信息。
GPS技术则是通过接收卫星信号确定测量点的坐标信息，从而计算出其高程数值。
2. 数据处理数据处理是指对原始数据进行处理和分析，从而生成数字高程模型。
常见的数据处理方法包括点云分类、数据滤波和插值等技术。
点云分类是将点云数据根据其属性进行分类，如区分地面点和非地面点。
数据滤波是对点云数据进行平滑处理，去除异常值和噪声点。
插值是通过已知点的高程值推算出其他位置点的高程数值，常用的插值方法有反距离权重法、克里金插值法和三角网插值法等。
3. 数据应用数据应用是指根据数字高程模型的结果进行相关应用工作。
其中包括地形分析、地图绘制、工程设计和环境评估等方面。
地形分析是指通过数字高程模型对地表地形进行分析，如地势起伏、水流路径和景观区划等。
地图绘制则是将数字高程模型的结果制作成地形图或等高线图等地图产品。
工程设计中，数字高程模型可以用来进行交通规划、水资源管理和城市规划等方面的设计工作。
在环境评估方面，数字高程模型可以用来评估地表的生态环境状况、洪水风险和自然资源利用情况等。
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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。
地形类型 平地 丘陵 山地
高山地
基本等高距 10（5） 10 20
20
地形坡度 2 2-6 6-25 〉25
高差/m < 80 80-300 300-600 〉600
DEM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.
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。
3.4.2、合成孔径雷达干涉 测量法--InSAR
要通过雷达影像获取目标的高程信息，必须得到由两个“观测点”对同一 地域的两幅SAR影像构成立体像对，利用杨氏双狭缝光干涉原理进行处理。
3.4.3、基于多波束声纳的 海底地形测量
3.5、不同采集方法适宜性比较
对DEM采集方法可以从性能、成本、时间、精度等方面进行评价。 应当指出,各种采集方法都有各自的优点和缺点,因此选择DEM采集的 方法要从项目的需求、精度要求、设备条件、经费条件等方面考虑 选择合适的采集方法。
沿等高线采样
规则网采样
沿断面采样
渐进采样
选择性采样
混合采样
沿等高线采样
适用区域：
地形复杂及陡峭地区。
特点：
部分考虑地貌特征的带规律性的采点作业。
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
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。
最佳方式： 等高线－>TIN－>DEM
等高线地形图生成格网DEM
3.2、从数字摄影测量获取
基本原理是利用立体像对实现对地理对象三维空间 坐标的量测；许多操作是自动化的，无需太多用户 干预，效率高，劳动强度低。
实现步骤：
1）、获取数据： 需要数字影像数据、成像相机的参数文件等；
2）、恢复像对模型： 包括内定向、相对定向和绝对定向；
遥感影像数据的特点
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
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，从而正确选择地形特征点和 线，合理分布采样点。
Eklundh与 Martensson 指出：
3.4.1、基于LIDAR的DSM测量
LIDAR是一种集激光，全球定位系统(GPS) 和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的集成 系统。
• LIDAR系统的激光器发 射离散光脉冲，打在物 体上并反射, 接收器测 量光脉冲从发射到被反 射回的传播时间。传播 时间即可被转换为对距 离的测量。
• 多次反射形成多返回。
第三讲 DEM原始数据采集
数字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。
四、原始数据采集的重要性
原始数据采集也是建立数字高程模型所有工序 中劳动强度最大的工序 。
庞大工作量和紧张的劳动强度使得原始数据采 集的劳务费支出占去建立数字高程模型全部费用的 绝大部分。 在建立数字高程模型的各道工序中，唯有数据 采集的工效和精度与所选数据源类型以及作业部门 是否置备某种专用仪器有关。
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
注意事项
根据DEM生产项目所涉及的具体 应用领域,确定需要加测的重要地物。 原始数据的质量必须保证。
必须对得到的DEM进行编辑修改。
谢 谢!
DEM数据源的三大属性
按矩形格网分布采样数据点
规则分布
二维规则网格 按正方形网格分布采样数据点
分布
特殊规则网分 按三角形分布采样数据点
布
按六边形分布采样数据点
一维分布
剖面
沿等高线分布采样数据点
不规则分布 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
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。
3.1、从现有地形图获取
关于地形图要素的数字化处理，尤其是半自动 扫描数字化技术已经非常成熟。
手扶跟踪数字化： 1）、获取向量形式数据； 2）、在计算机中较易处理； 3）、速度慢，人工劳动强度大。
扫描数字化： 获取栅格形式数据，处理效率高。
生成DEM过程： 数字化－>粗差剔除、高程点内插、特征生成－>DEM
• 形成“点云”数据。
基于LIDAR的DSM测量
机载LiDAR技术
地 面 LiD AR 技 术
机载和地面LiDAR系统集成
基于LIDAR的城市DSM测量
基于LIDAR的DSM/DTM测量
基于LIDAR的城市DSM测量
LiDAR采集DSM，DEM是高效、快捷的； 一般情 况下，数据处理后，LiDAR的高程精度优于10CM， 平面精度优于30CM； 在不需要采集影像的情况下， LiDAR可以全天候采集； LiDAR对于植被有一定的 穿透能力，对于地形比较复杂的地区，LiDAR采集 具有明显优势； LiDAR采集所需外业控制点很少， 特别适合外业困难的地区航测； LiDAR在DSM， DEM数据生成方面，自动化程度比传统方法高数 倍，特别适合大规模、工程化地形测量作业； LiDAR提供的高精度DEM，为工程设计行业提供了 断面数据采集的高效手段，大大减轻外业测量的工 作。
数字高程模型成果的精度在很大程度上决定于 原始数据点集的密度和分布方式。
几点结论
为了能更好地完成DEM的生产任务,必须 制定高效、规范的生产工艺 。
DEM的生产的三个基本问题 ：
DEM的精度、生产成本和效率
生产DEM数据应注意的问题：
1）、数据源要有足够的精度和采样密度 ； 2）、表面重建的少
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； 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。
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，处理时按不同方式进行。
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征
1.3、航空航天数字摄影
航空数字摄影：
获取现势性强、精度较高的大范围DEM数据。
航天遥感：
获取的高程数据精度较低但现势性强，只能 用做粗略勘测。
新技术：干涉雷达、激光扫描仪
获取传感器数据，得到高精度、 高分辨率、大范围的DEM 。
“奋进”号合成孔径雷达干涉测量系统
3）、影像匹配： 利用同名点之间的相似性，在影像上找到足够数量的同
名点对； 4）、建立数字地面模型自动形成等高线。
框幅式航空摄影示意
立体覆盖摄影航线布设图示
中心投影到正射投影变换
中心投影到正射投影变换
数字摄影测量采集DEM数据
3.3、野外测量法获取
适于范围小、精度要求高的DEM建立的 情况，一般服务与工程设计与施工，如三 峡库区及大坝DEM建立。采用的仪器有 平板测量仪、全站仪、测量GPS等。