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。
测绘技术如何进行DEM生成与分析
测绘技术如何进行DEM生成与分析测绘技术在地理信息系统(GIS)和遥感领域中起着重要的作用。
其中,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)的生成和分析是测绘技术应用的重要方面之一。
本文将介绍DEM的生成和分析的基本原理和方法。
一、DEM生成DEM是地球表面高程信息的数字化表示,可以呈现出地面的起伏和形状。
常见的DEM生成方法有光学影像法、激光雷达法和雷达干涉法等。
1. 光学影像法光学影像法是利用航空或卫星遥感影像来生成DEM的一种方法。
通过对图像进行几何矫正和配准,可以获取地面上的特征点的坐标,并计算出其高程信息。
这种方法常用于大面积的地形测量和地貌分析。
2. 激光雷达法激光雷达法是利用激光器向地面发射激光束,通过测量激光束的反射时间和回波强度来计算地面点的坐标和高程信息。
这种方法具有高精度和高分辨率的优势,常用于山地地形的测量和建模。
3. 雷达干涉法雷达干涉法是利用合成孔径雷达(SAR)的干涉图像来生成DEM的一种方法。
通过对两幅或多幅干涉图像进行差分操作,可以获取地表的高程变化信息。
这种方法适用于大范围的地表变形监测和地震研究。
二、DEM分析DEM生成后,可以进行各种地形参数的分析和应用。
下面介绍几种常见的DEM分析方法。
1. 地形剖面分析地形剖面分析是对DEM数据进行剖面提取,以了解地面的起伏变化情况。
通过剖面分析,可以获取地面的高程变化曲线,并进一步计算地形参数,如坡度、坡向、高程差等。
这些参数对地质研究、水文模拟和土地规划等领域具有重要意义。
2. 流域提取和水流模拟利用DEM数据可以提取出流域范围,并计算出流域的面积、长度和周长等属性。
同时,基于DEM数据,还可以进行水流模拟和洪水预测。
通过建立流域模型,模拟水流在地表的流动过程,从而预测洪水灾害的发生和影响。
3. 三维可视化和地形重建利用DEM数据可以进行三维地形模型的可视化和地形重建。
通过DEM数据,可以构建真实的地形模型,使人们能够直观地了解地貌特征和地形变化。
利用三线阵影像生成dem步骤
利用三线阵影像生成dem步骤
生成DEM(Digital Elevation Model)的步骤如下:
1. 数据收集:首先需要收集三线阵(Triangulation Measure)影像数据。
三线阵影像是利用航空摄影测量方法获取的,具有高分辨率和高精度的特点。
2. 数据预处理:对收集到的三线阵影像进行预处理,包括去除噪声、修复图像、去除图像畸变等。
这一步骤主要是为了提高影像的质量和准确性。
3. 特征提取:利用图像处理技术,提取出三线阵影像中的特征点。
特征点可以是建筑物的角点、道路的交叉口等。
通过提取特征点,可以更好地描述地表特征,为后续的处理提供基础。
4. 立体匹配:在提取到特征点的基础上,进行立体匹配。
立体匹配是指通过对比左右航片的特征点,确定它们在地面上的位置。
常用的立体匹配方法有基于相似性、基于几何约束等。
5. 生成三维点云:将匹配得到的特征点转换为三维坐标,生成三维点云。
三维点云是描述地表形状的点集,其中每个点的坐标表示地面高度。
6. 数据过滤和平滑:对三维点云进行滤波和平滑操作,去除离群点和噪声,使得生成的DEM更符合实际地形。
7. 生成DEM:根据过滤和平滑后的三维点云,生成DEM。
DEM是一种用栅格形式表示地表高程的数据模型,其中每个
栅格单元格的值代表对应地面的高程。
8. DEM后处理:对生成的DEM进行后处理,包括裁剪、修正、融合等操作。
这一步骤主要是为了进一步提高DEM的精
度和质量。
通过以上步骤,可以利用三线阵影像生成高精度的DEM数据,为地形分析、地貌变化监测等应用提供基础数据。
无人机数据高精度DEM生产方案
地面点云导出
地面点云数 据LAS
图 2 Pix4Dmapper 软件空三加密处理整体流程
2
2.1.2 新建工程
1
项目—新项目,打开新建项目向导: (1)确定项目名称、项目路径、项目类型和处理模式,然后点击 next。
2
加载待处理相片数据,点击 next。
3
(2)
注意: 数据需放在英文路径下,路径中不能包含中文和特殊字符。 支持的相片数据格式包括 tif 和 jpg
(2)点击【编辑】按钮,设置地面控制点坐标系
(3)点击【导入外业控制点】按钮,打开导入外业控制点窗口:
7
导入完成后如下图。
3 (4)点击【空三射线编辑器】按钮,打开控制点刺点界面:
每刺完一个点,点击【使用】按钮,保存点位。依次刺完所有控制点。 注: 1) 可以每个控制点先刺在两张相片上,点击使用,查看预测的点位是否正确,如果正
2.3 地形数据预处理 ...............................................................................................20 2.4 DEM 编辑.........................................................................................................21
3
(3)确定图片属性 图像坐标系: POS 数据的坐标系 地理定位: 可导入准备好的 POS 数据,支持 txt、csv 等格式。 文件格式是相片名、纬度、经度、高程。 相机型号: 软件自动读取,可点击【编辑】按钮查看或编辑相机参数。 参数确认无误后,点击 next。
DEM数据生产流程
DEM数据生产流程DEM(Digital Elevation Model)是数字高程模型的简称,是基于地表高程数据而生成的一种地理信息数据模型。
它是描述地表海拔高度的数学模型,可以用来模拟地形表面的形状和特征。
DEM数据的生产流程主要包括数据采集、数据处理和数据发布三个环节。
首先是数据采集。
DEM数据的采集主要通过遥感技术获取,包括航空摄影和卫星遥感两种方式。
航空摄影是指利用航空器携带专业摄影设备对地面进行拍摄,通过拍摄的照片获取地表高程的信息。
卫星遥感是指通过卫星搭载的传感器对地表进行观测,获取地表高程的信息。
这两种方式可以获取的DEM数据的精度和分辨率不同,需要根据需求选择合适的采集方式。
接下来是数据处理。
采集到的原始影像数据需要进行一系列的处理,包括图像配准、去噪、边缘检测和高程计算等步骤。
图像配准是将不同影像之间的空间位置对应起来,保证数据的空间一致性。
去噪是为了去除图像中的噪声,提高数据的质量。
边缘检测是为了提取出地形的边缘信息,用以确定地表高程的变化。
高程计算是根据影像的亮度值和相邻像元之间的空间关系来计算地表高程。
最后是数据发布。
在数据处理完成后,需要将处理好的DEM数据发布出来,以方便用户使用。
数据发布的方式有很多,可以通过网络在线发布,也可以将数据储存在数据库中进行查询。
此外,还可以根据具体需求将DEM数据转换为其他格式,如栅格数据格式或矢量数据格式,以便于更好地与其他地理信息数据进行集成和分析。
总的来说,DEM数据的生产流程包括数据采集、数据处理和数据发布三个环节。
其中,数据采集是通过航空摄影和卫星遥感技术获取原始影像数据;数据处理是对原始影像数据进行图像配准、去噪、边缘检测和高程计算等步骤;数据发布是将处理好的DEM数据以用户能够方便使用的方式进行发布。
通过这个流程,可以得到高精度、高分辨率的DEM数据,用以模拟地表的形状和特征,为地理信息系统的应用提供支持。
测绘技术中的数字高程模型生成技巧
测绘技术中的数字高程模型生成技巧在现代测绘技术中,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一个重要的概念和工具,广泛应用于地貌研究、环境评估、规划设计等领域。
它能够以数字化形式准确地表示地表的高程信息,为空间分析和决策提供有力支持。
本文将介绍测绘技术中生成DEM的几种常见技巧。
一、源数据获取生成一个准确、可靠的DEM首先需要获得高质量的源数据。
常见的数据获取手段包括航空摄影、卫星遥感和地面测量。
在航空摄影中,可以利用航空相机拍摄的航片进行图像解析,然后通过影像处理软件提取地物的高程信息,从而得到三维的点云数据。
而在卫星遥感中,通过卫星传感器对地面反射或发射的电磁辐射进行接收和解析,同样可以获得地形的高程信息。
另外,地面测量手段如全站仪、GPS等也常用于获取局部地区的高程数据。
二、数据处理与预处理为了提高DEM数据的精度和质量,通常需要进行数据处理和预处理。
其中一项关键的处理技巧是滤波。
由于各种原因,源数据中常会存在噪声和异常数据点,这些数据对于DEM的生成和应用都有不良影响。
因此,在数据处理中常常使用滤波方法,如中值滤波、均值滤波等,来消除或减小噪声的影响,提高DEM的精度。
另外,为了保证DEM数据的一致性和连续性,还需要进行数据间的配准和拼接。
三、插值算法应用插值是生成DEM的核心技术之一,它能够通过已知点的高程信息推断未知区域的高程。
在实际应用中,常用的插值算法包括反距离加权插值法(IDW)、克里金插值法、三角剖分等。
这些算法各有特点,可以根据具体需求选择合适的插值方法。
例如,IDW算法适用于数据密度较小、局部插值较为准确的情况,而克里金插值法则适用于数据密度较大、局部插值精度要求较高的情况。
四、误差分析和精度评定生成DEM后,为了保证其可靠性和准确性,需要进行误差分析和精度评定。
常见的误差分析手段包括对比分析、残差分析等,用于评估DEM数据与实际地形的差异和误差大小。
dem高程数据生产方案
dem高程数据生产方案
DEM(数字高程模型)高程数据的生产方案通常包括以下几个步骤:
1. 数据收集:收集需要制作DEM的地表数据,包括地形图、遥感影像、GPS数据等。
2. 数据预处理:对收集的数据进行预处理,包括数据格式转换、坐标系统一、数据拼接等。
3. 建立高程模型:利用数学算法和计算机技术,将预处理后的数据转换为高程模型。
这一步通常需要使用GIS软件或其他相关软件。
4. 精度评估:对生成的高程模型进行精度评估,确保其精度符合要求。
如果精度不满足要求,需要进行数据修正或重新采集数据。
5. 数据发布:将生成的高程模型发布到相关平台或数据库,供用户下载和使用。
在具体操作中,根据不同的应用场景和数据类型,可能还需要进行其他处理和操作。
同时,为了确保高程数据的准确性和可靠性,还需要注意以下几点:
1. 数据来源的可靠性:选择可靠的数据来源,避免使用不准确或过时的数据。
2. 数据处理的规范性:在数据预处理和模型建立过程中,要遵循统一的规范和标准,以确保数据的可比性和可操作性。
3. 精度评估的客观性:在进行精度评估时,要采用客观的评估指标和方法,避免主观因素对精度的影响。
4. 数据发布的及时性:要及时更新和发布高程数据,保证数据的时效性和可用性。
如何进行数字高程模型的生成
如何进行数字高程模型的生成数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一种用来描述地球表面高程变化的数学模型。
它广泛应用于地质勘测、地形分析、土地利用规划等领域,并成为地理信息系统(GIS)和遥感技术的重要组成部分。
本文将探讨如何进行数字高程模型的生成,并介绍一些常用的方法和工具。
1. 数据获取首先,生成数字高程模型需要获取地理数据。
目前,常用的数据获取方式包括地面测量、航空摄影、卫星遥感等。
地面测量是最精确和直接的方法,但成本较高且适用范围受限。
航空摄影和卫星遥感则可以获取大范围的地理数据,但精度相对较低。
因此,在选择数据来源时需要根据具体需求综合考虑。
2. 数据预处理在进行数字高程模型的生成之前,需要对获取到的数据进行预处理。
这包括去除噪声、修复数据缺失和纠正数据偏差等操作。
常用的预处理方法包括滤波、插值和投影转换。
滤波能够平滑数据,去除高频噪声;插值则可以通过已有数据估计缺失数据;投影转换可以将不同坐标系的数据统一到同一坐标系下,方便后续处理。
3. 数据拼接与栅格化当获取到的地理数据为离散的点集时,需要将其拼接成连续的表面。
拼接方法包括三角网形成、最邻近点插值等。
将拼接后的数据栅格化,可以方便后续处理和分析。
栅格化方法包括正方形网格、三角网格等。
栅格化的网格大小需要根据具体需求进行选择,较小的网格可以提高高程模型的精度,但同时也增加了计算量和存储需求。
4. 高程插值算法生成数字高程模型的关键步骤是高程插值。
高程插值算法的目的是根据已有的高程数据,推算出未知位置的高程值。
目前常用的插值算法有克里金插值、逆距离权重插值和样条插值等。
这些算法在原理和计算复杂度上有所差异,适用于不同的数据分布情况。
5. 质量评估与模型优化生成数字高程模型后,需要对其质量进行评估和优化。
常用的质量评估指标包括均方根误差(RMSE)、相关系数等。
通过与实际地理现象进行对比,可以对模型的准确性进行评估。
如何处理地形图数据以生成数字高程模型
如何处理地形图数据以生成数字高程模型生成数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是地图制作和地理信息处理的重要工作。
DEM作为一种描述地面高程分布的数据模型,广泛应用于土地规划、环境分析、气象预测等领域。
本文将介绍如何处理地形图数据以生成DEM,包括数据获取、处理方法和应用。
一、数据获取生成DEM所需的地形图数据可以通过多种途径获取。
其中,地理信息系统(GIS)是常用的数据来源。
通过GIS软件,可以获取地面要素数据、地形图和卫星遥感图像等。
此外,卫星激光测高(Lidar)和航空摄影测量也是获得高精度地表数据的重要手段。
二、数据预处理取得地形图数据后,需要进行预处理以满足DEM生成的要求。
首先,需对数据进行去噪处理,去除不符合地形特征的异常值或干扰信号。
其次,进行数据格式转换,将地形图数据转化为标准的栅格数据格式,如TIFF、ASCII等。
此外,对数据进行坐标系统转换和投影转换,以适配不同的使用环境。
三、数据插值数据插值是生成DEM的关键步骤之一。
在实际应用中,地形图数据的采样精度通常有限,需要通过插值算法填充缺失的高程数据。
最常见的插值方法包括反距离加权法、克吕金插值法和三次样条插值法等。
不同插值方法适用于不同类型的地形数据,选择合适的插值方法可以提高DEM的精度和真实性。
四、数据平滑生成的DEM数据通常会存在噪声和异常值,需要进行平滑处理。
平滑处理可以通过使用滤波器或进行数据平均等方法实现。
其中,滤波器可以根据滤波窗口的大小和形状对周围数据进行加权平均,以减少数据的波动和噪声。
数据平均则是通过将邻近的像素值进行平均,实现对DEM数据的平滑处理。
五、DEM的应用生成的DEM数据可以广泛应用于地理信息系统、地质勘探、环境科学等领域。
在地理信息系统中,DEM可以作为地图制作和测量分析的基础数据,用于土地规划、地形分析和水文模拟等。
在地质勘探中,DEM可以用于地质构造分析和地震预测等。
测绘技术DEM生成方法
测绘技术DEM生成方法随着科技的发展,测绘技术在各个领域得到了广泛应用。
数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)作为测绘技术的重要组成部分,被广泛用于地理信息系统(GIS)、土地利用规划、自然资源管理等方面。
本文将介绍一些常见的DEM生成方法,旨在为读者提供更全面的测绘技术知识。
1. 光学遥感技术光学遥感技术是常用的DEM生成方法之一。
该技术通过搭载在航天器上的摄像设备,对地球表面进行拍摄和采集。
通过对拍摄图像的处理和解译,可以得到地表的三维模型。
在光学遥感技术中,常用的方法包括立体像对法、立体像片法和航空摄影测量。
2. 激光测距技术(LiDAR)激光测距技术是一种利用激光器发射激光束对地面进行测距的方法。
在激光测距技术中,常用的设备是激光雷达。
激光雷达通过发射激光束,然后接收反射回来的信号,根据信号的时间差计算出物体到激光雷达的距离。
通过对大量的激光测距数据进行处理,可以生成DEM。
3. 雷达干涉测量技术雷达干涉测量技术是利用雷达波束的干涉形成DEM的一种方法。
这种方法需要两个或多个雷达进行测量,通过对比不同时刻的雷达波束信号相位的变化,计算出地面的高程信息。
雷达干涉测量技术具有高精度和大范围测量的优势,尤其适用于监测地壳变形等需要高精度的应用。
4. 合成孔径雷达(SAR)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种利用雷达波束合成形成高分辨率图像的技术。
在DEM生成中,SAR可以通过对拍摄的雷达图像进行处理和解译,得到地表的高程信息。
SAR技术具有天气无关、全天候的特点,适用于地形起伏复杂、森林覆盖密集的地区。
此外,还有其他一些方法可用于DEM生成,如插值方法和数学模型方法等。
插值方法利用已知点的高程信息,通过数学插值计算出未知点的高程信息。
数学模型方法则是基于地形形态的数学模型,通过对模型进行求解,得到地表的高程信息。
基于GPS_RTK测量技术制作微地形高精度DEM的方法研究_以沙丘DEM生成为例
基于GPS 2RTK 测量技术制作微地形高精度DEM 的方法研究———以沙丘DE M 生成为例刘小超1,陈蜀江1,李志忠2 (1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐830054;2.福建师范大学地理科学学院,福建福州350007)摘要 G PS 2RTK 测量技术以其实时、高效、高精度等优势,已在测绘领域得到了广泛的应用。
数字高程模型(DE M )是地理信息系统作空间分析的基础数据之一。
高质量的数字高程模型是应用DE M 的重要前提。
克服了诸多影响RTK 测量数据精度的因素,通过G IS 软件对实测RTK 数据处理,获得高精度DE M ,为沙丘的实时动态监测提供了保证。
关键词 G PS 2RTK;G IS;高精度;DE M 中图分类号 P28 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)30-13336-02Study on the Micro 2terrain and H igh P recise DEM M ethod B ased on G PS 2TRK M easuring T echnology LIU X iao 2ch ao et al (C ollege of G eographical Science and T ourism ,X injiang N orm al University ,Urumqi ,X injiang 830054)Abstract G PS 2TRKm easuring techn ology has been applied w idely in the filed of surveying and m apping ,due to its advantages of real 2tim e ,high 2efficien 2cy and high 2precision.T he digital elevation m odel (DE M )is of the basic data which geographical in form ation system analyses space.T he high quality of DE M is the im portant prem ise of its application.M any factors in fluencing the precision of RTK m easuring data were overcom e.T hrough TRK data treat 2m ent by G IS s oftware ,high precision DE M was acquired ,which guaranteed the real 2tim e dynam ic m onitoring of dune.K ey w ords G PS 2RTK;G IS;H igh precision ;DE M基金项目 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目“近30年来伊犁塔克尔莫乎尔沙漠动态变化研究”(200821103)。
由等高线生成DEM的方法
由等高线生成DEM的方法DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。
在很多项目中,都要用到DEM,通过DEM可以很好的模拟出地貌形态,同时还可以从DEM衍生出很多数据来,比如说最常见的坡度(Slope)、坡向(Aspect)、山影图(HillShade)等,同时DEM也可与DOM(Digital Orthophoto Map,数字正射影像)或其它专题数据叠加,用于与地形相关的分析应用,同时它本身还是制作DOM的基础数据。
通常,我们获得DEM数据的方法有两种,一种是直接下载现成的DEM数据,比如说SRTM 和ASTER的数据,另一种是通过等高线生成DEM,今天主要说说在ArcGIS中,如何用等高线生成DEM。
比如说有某个区域的等高线,如图一所示:图一等高线与DOM影像叠加(1)首先我们要将等高线转换为TIN。
在ArcGIS中,加载3D Analyst工具条,按照图二,依次点击3D Analyst—>Create/Modify TIN—>Create TIN from features…。
图二等高线转为TIN(2)在弹出的对话框中,在Layers(图三④处)中勾选需要生成TIN的等高线图层,在Height source(图三⑤处)选择存储等高线高程的字段,在Triangualte as(图三⑥处)中选择边线类型,最后,设置TIN的输出路径,点击OK即可生成TIN。
图三 Create TIN From Features对话框设置(3)将TIN转为GRID。
点击图一①处,在下拉菜单中依次选择Convert—>TIN to Raster…打开TIN to Raster对话框,在其中进行如下设置:图四 TIN to Raster设置在Input TIN中,选择要转为Raster的TIN;在Attribute中选择Elevation,意思是Raster 的像元值为高程,此处还可以选择Slope(as percentage)、Slope(in degrees)和Aspect,即坡度(以百分比表示)、坡度(以度数表示)和坡向;在Z Factor中设置Z因子,即高程因子,此处默认即可;在Cell size中输入像元的大小,此处要注意,像元大小的选择要合适,不能太小也不能太大,太小了会增加数据处理量,太大的话会降低数据精度;最后在Output raster 中设置输出的路径和文件名,点击OK即可。
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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。