第26讲DEM定义和数据点获取

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2020/1/9
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IKONOS(伊科诺斯)卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。IKONOS卫星的成功发射不仅实现了提供高清晰度且分辨率达1米的卫星影像，而且开拓了一个新的更快捷、更经济获得最新基础地理信息的途径，更创立了崭新的商业化卫星影像的标准。
SRTM（Shuttle Radar Topography Mission），由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NGA）联合测量。2000年2月11日，美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载SRTM系统，共计进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取北纬60度至南纬60度之间总面积超过1.19 亿平方公里的雷达影像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。 SRTM系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在的SRTM地形产品数据。此数据产品 2003年开始公开发布，经历多修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。该版本由CIAT（国际热带农业中心）利用新的插值算法得到的SRTM地形数据，此方法更好的填补了SRTM 90的数据空洞。插值算法来自于Reuter et al. （2007）
IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。目前， IKONOS已采集超过2.5亿Km2涉及每个大洲的影像，许多影像被广泛用于国家防御，军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上， IKONOS的重访周期为3天，并且可从卫星直接向全球12个地面站地传输数据。
万、1：25万、1：50万、1：100万8种比例尺地形图。
国家基本地形图，按统一规定的经差和纬差进行分幅，每

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•（2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统：国家基本地形图含1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1 ：25万、1：50万、1：100万8种比例尺地形图。国家基本地形图，按统一规定的经差和纬差进行分幅，每幅图的内图廓皆由经线和纬线构成，并在国际百万分之一地图分幅编号的基础上，建立了各级比例尺地形图的图幅编号系统。
第3章 DEM数据获取方法
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内容提纲
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3.1 DEM数据源及特征
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3.1.1 地形图数据源及特征
IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。目前，IKONOS已采集超过2.5亿Km2涉及每个大洲的影像，许多影像被广泛用于国家防御，军队制图，海空运输等领域。从681千米高度的轨道上，IKONOS的重访周期为3天，并且可从卫星直接向全球12个地面站地传输数据。
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IKONOS(伊科诺斯)卫星于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供高分辨率卫星影像的商业遥感卫星。IKONOS卫星的成功发射不仅实现了提供高清晰度且分辨率达1米的卫星影像，而且开拓了一个新的更快捷、更经济获得最新基础地理信息的途径，更创立了崭新的商业化卫星影像的标准。

DEM数据获取方法

DEM数据获取方法Digital Elevation Model（DEM）是用于描述地球表面高程的数字模型。

它是地理信息系统（GIS）和遥感技术中常用的数据类型之一、DEM数据通常由遥感影像获取，主要有以下三种方法。

1.激光雷达（LiDAR）激光雷达是一种主动遥感技术，通过发射激光脉冲并测量其返回时间以计算地表高程。

激光雷达设备可安装在航空飞机、直升机或地面车辆上。

它能够快速、高效地获取大面积的DEM数据。

使用激光雷达获取DEM数据的过程包括以下几个步骤：a)激光雷达设备通过发射激光脉冲测量地表的反射时间，以计算出地表的高程值。

b)激光雷达采集的原始数据经过处理和校正，生成原始的点云数据集。

c)点云数据经过滤波和分类处理，提取地面点和非地面点。

d)利用地面点生成DEM数据，通过插值算法填充缺失的点，生成完整的DEM数据。

2.光学影像解算光学影像解算是一种 passsive 遥感技术，它通过从卫星或无人机获取的影像数据来推断地表高程。

这些影像数据通常包括航空摄影影像或卫星遥感影像。

利用光学影像解算获取DEM数据的过程大致如下：a)获取高分辨率的遥感影像数据。

b)对影像数据进行预处理，包括去除辐射校正、去除大气校正等步骤。

c)提取影像中的地物特征，如建筑物、道路、水体等。

d)利用地物特征进行图像匹配，通过计算图像特征之间的几何关系，计算地物的地面高程。

3.SAR干涉测量SAR干涉测量是一种基于合成孔径雷达（SAR）数据的遥感测量方法。

它通过测量不同时间的SAR数据之间的相位差来推断地表的高程变化。

SAR干涉测量的过程包括以下几个步骤：a)获取不同时间、不同视角的SAR影像数据。

b)对影像数据进行预处理，包括校正、几何校正等步骤。

c)对两幅SAR影像进行干涉处理，计算相位差。

d)根据相位差计算地表的高程变化。

除了以上三种方法，还有一些其他方法可以获取DEM数据，如GPS控制点测量、地形测量仪、卫星测高仪等。

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。

DEM基础知识整理上课讲义

DEM基础知识DEM即地面数字高程Digital Terrain Model,是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其他地面诸特征。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。

高程是地理空间中的第三维坐标。

数学表达为：z = f( x，y)DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分，可以从中提取出各种地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并进行通视分析，流域结构生成等应用分析。

DTM( Digital Terrain Mode)，数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示，或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

x、y表示该点的平面坐标，z值可以表示高程、坡度、温度等信息，当z表示高程时，就是数字高程模型，即DEM。

地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

数字高程模型是地形曲面的数字化表达，就是说，DEM是在计算机存储介质上科学、真实地描述、表达和模拟地形曲面实体，因此它的建立实际上是一种地形数据的建模过程。

DEM的建立首先要对地形曲面进行抽象、总结和提炼，形成高度概括的地形曲面数据模型，然后在此数据模型基础上，将观测数据按照一定的结构组织在一起，形成对数据模型的表述，最后借助计算机实现数据管理和地形重建。

1. DEM 质量评价标准保凸性：若逼近面与实际曲面的波动次数相等或接近，而且两者对应的脊线、谷线位置和走向基本一致，则保凸性好，反之保凸性差。

逼真性：逼近面F(x,y) 和实际地形曲面f(x,y) 对应点之间应满足关系式：MAX|f(x,y)-F(x,y) | w c ,则认为逼近面达到逼真性要求。

光滑性：光滑性是指曲线上切线方向变化的连续性，或者说曲线上曲率的连续性。

曲线的平顺性指曲线上没有太多的拐点。

DEM是什么？如何获取DEM？

DEM是什么？
数字高程模型（Digital Elevation Model)，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达），它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。

DEM分辨率是DEM刻画地形精确程度的一个重要指标，同时也是决定其使用范围的一个主要的影响因素。

DEM的分辨率是指DEM最小的单元格的长度。

因为DEM是离散的数据，所以（X，Y）坐标其实都是一个一个的小方格，每个小方格上标识出其高程。

这个小方格的长度就是DEM的分辨率。

分辨率数值越小，分辨率就越高，刻画的地形程度就越精确，同时数据量也呈几何级数增长。

由于DEM描述的是地面高程信息，它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。

如在工程建设上，可用于如土方量计算、通视分析等；在防洪减
灾方面，DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础；在无线通讯上，可用于蜂窝电话的基站分析等等。

Tips：DEM是一种数据类型，有很多常用格式，比如TIF、hgt、img等，那么在使用的时候，需要注意自己的目标应用软件支持什么格式。

不过好的一点是，DEM的所有格式都可以相互转换。

广西善图科技。

提取dem高程点

提取dem高程点
提取DEM高程点是数字地形分析领域中的一项基本操作，其结果可以用于地形分析、水文模拟、地质勘探等方面。

本文将从以下几个方面介绍提取DEM高程点的相关知识。

一、DEM的基础概念
DEM（Digital Elevation Model）是数字高程模型的缩写，是指用数字化技术获取地表高程信息后，将其按一定规律存储成数字数据，以便于计算机进行相关分析、处理等操作。

二、DEM高程点提取的方法
1、基于栅格的方法
基于栅格的方法是指将DEM数据转化为栅格数据后，通过栅格数据的像素点来提取高程点。

常见的方法有最大值、最小值、均值等。

2、基于矢量的方法
基于矢量的方法是指将DEM数据转化为矢量数据后，通过矢量数据的点来提取高程点。

常见的方法有插值法、反距离权重法等。

三、DEM高程点提取的应用
1、地貌分析
DEM高程点可以用来分析地貌的形态、坡度、坡向等信息，从而推断出地形发育的历史和地质构造特征。

2、水文模拟
DEM高程点可以用于计算流量、流速、水头等水文参数，从而模拟流域的水文过程。

3、地质勘探
DEM高程点可以用于寻找某些地质构造、地质体的分布范围、变化规律等。

结论：
提取DEM高程点是数字地形分析的基础操作，其结果可以用于地形分析、水文模拟、地质勘探等方面。

在实际应用过程中，根据需要选择不同的提取方法，并对提取结果进行正确的解释和分析。

DEM地形因子提取

DEM地形因子提取DEM（Digital Elevation Model）是指数字高程模型，通过将地表高程数据进行数字化处理，构建出来的地形数据模型。

DEM地形因子的提取是对DEM数据进行分析和处理，从中提取出一系列反映地形特征的参数或指标，用于地貌研究、水文模拟、地质勘探等领域。

1.高程因子：高程是指地表其中一点与一个确定的基准面的垂直距离。

高程因子主要是用来表示地形的海拔高度，通常以米为单位。

高程可以通过全球定位系统（GPS）或激光雷达等遥感技术获取，也可以通过实地测量获得。

2.坡度因子：坡度是指地表上两点之间的垂直距离和水平距离之比。

坡度因子可以用来衡量地表的陡峭程度，是地形分析和水文模拟中常用的指标。

坡度的计算方法有很多种，最简单的方法是使用两点之间的高差和水平距离进行计算。

3.坡向因子：坡向是指地表上其中一点相对于水平面的方向。

坡向因子可以表达地表的朝向特征，具有重要的地貌学意义。

坡向的计算方法有很多种，常用的方法是使用坡度和坡向角度进行计算。

4.流域面积因子：流域面积是指其中一点上游汇入该点的所有河流流域面积之和。

流域面积因子主要是用来描述河流的排水系统，是水文模拟和洪水预测中常用的指标。

流域面积可以通过DEM数据进行计算，常用的方法是根据流域边界进行面积统计。

5.曲率因子：曲率是指地表在其中一点的曲率半径。

曲率因子主要是用来描述地表的起伏变化，对地形研究和土地利用规划有很大的意义。

曲率的计算方法有很多种，最常用的方法是使用高程数据进行计算。

6.等高线密度因子：等高线密度是指在一定范围内等高线的数量和长度。

等高线密度因子可以用来反映地形的起伏程度和地貌类型。

等高线密度的计算方法是将DEM数据转换为等高线数据，然后统计等高线的数量和长度。

除了以上提到的几个常见的DEM地形因子，还有很多其他的因子可以从DEM数据中提取出来，如凸性、凹性、坡谷密度、地形湿度等。

这些地形因子的提取方法都有一定的理论基础和计算流程，需要根据具体应用进行选择和计算。

DEM数据的介绍,获取,处理

DEM网格单元大小的确定简单方法1由地形图上的等高线生成DEM时，DEM网格大小的粗略估计: CELL Size = Scale分母/ 纸张分辨率纸张分辨率为300bpi(一般为200bpi)，即一英寸纸张上面可以印刷300条线，以1:5万地形图为例：cell size = 50000/300 (inch) = 4.24 (meter)方法2地图比例尺，航空摄影测量、影像分辨率的关系带来的启示航摄规范（GB/T 15661-1995）中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25 线对”。

根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应的地面分辨率D，即D=M/R。

(其中M 为摄影比例尺分母，R 为镜头分辨率。

)根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定和以上公式，可得下表。

成图比例尺航摄比例尺影像地面分辨率（m）1：5000 1：10,000～1：20,000 0.4～0.81：10,000 1：20,000～1：40,000 0.8～1.61：2,5000 1：25,000～1：60,000 1.0～2.41：50,000 1：35,000～1：80,000 1.4～3.2补充：卫星影像分辨率的选择考虑不同比例尺成图对影像分辨率要求和对应规格商用卫星影像产品的稳定货源。

卫星QuickBird-2 IKONOS-2 SPOT-5 SPOT-4 Landsat-7最高分辩率(m) 0.61 1 2.5 10 15成图比例尺卫星影像（分辨率）1：5000～1：10,000 QuickBird(0.61m)IKONOS-2 (1m)1：25,000 QuickBird-2(0.61m)IKONOS-2 (1m)SPOT-5(2.5m)1：50,000 SPOT-5(2.5m)DEM生成方法- ANUDEM 模型水是地貌形成的主要侵蚀因素。

ANUDEM (Australian National University Digital Elevation Model) 采用了这一思想，使用地貌与水文数据作为插值约束条件，插值等高线高程。

DEM坡面地形因子提取与分析

DEM坡面地形因子提取与分析DEM（数字高程模型）是一种数字化的地形模型，它包含了地球表面的高程信息，通常以栅格形式进行存储。

DEM数据的应用十分广泛，可以用于地形分析、水文建模、环境监测等领域。

在DEM数据的基础上，可以提取出各种地形因子，帮助人们了解地形特征、进行地形分析和模拟。

其中，DEM坡面地形因子是指在地形上特定位置上的坡度、坡向、坡长等地形指标。

这些地形因子对于水文模型、土壤侵蚀模拟、地质灾害预测等具有重要作用。

在本文中，将介绍DEM坡面地形因子的提取方法和分析过程。

一、DEM坡度的计算DEM坡度是地形上特定点的高程变化率，它反映了地形的陡缓程度。

坡度的计算可以通过计算升降高度差来得到。

通常采用以下公式来计算坡度：\[ \text{坡度} = \arctan(\sqrt((\Delta Z_x)^2+(\DeltaZ_y)^2)/\Delta d) \]其中，\( \Delta Z_x \)和\( \Delta Z_y \)分别是水平方向和竖直方向的高程差，\( \Delta d \)是间距。

二、DEM坡向的计算DEM坡向是指地形上特定点的最大坡度方向，即水平方向的方向角。

坡向的计算方法有多种，其中最常见的是通过计算水平和竖直高程差的比值，然后再根据不同情况进行角度的划分。

在此不做详细展开，需要根据具体情况选择适用的方法。

三、DEM坡长的计算DEM坡长是指地形上其中一点到邻近下游的最大距离，即沿坡度最大的路径所经过的距离，通常也是用来反映地形地势的陡缓程度。

坡长的计算可以通过得到每个像元到下游的距离，然后再计算像元之间的累计距离。

常见的计算方法有累积高程坡长和累积水平坡长，根据需要进行选择。

四、DEM地形曲率的计算地形曲率是指地形曲率的变化率，它反映了地形的凹凸程度。

地形曲率是坡度和坡向的综合表征，可以通过求取DEM的高程的二阶和二阶导数计算得到。

常见的方法有计算h-和v-曲率，分别表示水平和竖直方向的地形曲率。

dem高程数据生成几何体点的坐标

dem高程数据生成几何体点的坐标
生成几何体点的坐标通常涉及到DEM（数字高程模型）数据的
处理和分析。

DEM数据是描述地表高程的数字模型，通常以栅格形
式存储，每个像素代表一定面积的地表高程。

生成几何体点的坐标
可以通过以下步骤实现：
1. 数据获取，首先需要获取DEM数据，可以从地理信息系统（GIS）数据提供商或者相关政府部门获取。

DEM数据通常以GeoTIFF、ASCII Grid等格式存储。

2. 数据预处理，对获取的DEM数据进行预处理，包括去除噪声、填补空白值、进行地理坐标系转换等操作。

这些操作有助于提高数
据质量和准确性。

3. 提取点数据，根据需要生成几何体的类型和大小，可以使用GIS软件或者专业的空间数据处理工具，如ArcGIS、QGIS等，从DEM数据中提取出相应的点数据。

这些点数据可以代表几何体的顶
点或者中心点。

4. 坐标转换，根据DEM数据的地理坐标系，将提取出的点数据
进行坐标转换，以确保其与其他空间数据的一致性。

5. 生成几何体，最后，利用提取出的点数据，可以使用计算机编程语言或者专业的几何建模软件，如Blender、AutoCAD等，生成相应的几何体，如三维模型、地形模型等。

总之，生成几何体点的坐标涉及到DEM数据的获取、预处理、点数据提取和坐标转换等多个步骤，需要结合地理信息系统和空间数据处理技术进行综合处理。

第26讲DEM定义和数据点获取

程 Zmin ，高程搜索步距
可由所要求的高程精度确定。
（2）由地面点平面坐标（X，Y）与可能的高程
Zi Zmin i (i 0,1,2 )
44
计算左右像坐标 xi' , yi'
xi''
,
y
'' i
xi'
f
a1' ( X

X
' S
)

b1' (Y

Z
'' S
)

Z
'' S
)
45
（3）分别以 xi' , yi' 与 xi'' , yi''
为中心在左右影像上取影像窗口，
计算其匹配测度，如相关系数 i
（4）将 i 的值增加1，重复（2），
（3）两步，得到
0, 1, 2...n
取其最大者：k max0 , 1, 2...n
30
四、DEM建立方法(补充内容)
DEM建立方法按其形式分为:TIN的建立方法和GRIDDEM的建立方法。
建立TIN时，认为数据点数量已经足够；地面由三角形构成，此时的地面是连续的，但不光滑。
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建立TIN常用方法有
角度判别法（重点要掌握）； Thicssen多边形； Delaunay三角网。
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三、空中采集－摄影和遥感
摄影测量是广泛采用的获取数据点的最有效、最主要的手段,(航空)摄影影像因为其丰富的地表信息而成为高精度大范围DEM构建的最有价值的数据源。
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数字摄影测量采集方法

遥感技术专题DEM提取

遥感技术专题——DEM提取
本帖最后由dsbin于2011-6-19 14:35编辑
DEM除了包括地面高程信息外，还可以派生地貌特性，包括坡度、坡向等，还可以计算地形特征参数，包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。在测绘中用于制作正射影像图以及地图的修测。在遥感应用中可作为分类的辅助数据。它还是地理信息系统的基础数据，作为三维GIS的基础地形数据。在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。
TIN的数据存储方式比格网DEM复杂，常见的有ArcGIS中TIN数据模型。
这三种表达模型中，使用最多也最简单的就是栅格图像（格网）。等高线模型往往在地形图或者线画图中表现。TIN由于数据存储较复杂，用的较少。值的注意的是，这三种模型很容易互相转换。
DEM获取途径
建立DEM的方法有多种，从数据源及采集方式主要有：根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获；野外测量或者从现有地形图上采集高程点或者等高线，后通过内插生成DEM等方法。如下表所示：
规则格网模型
规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值，这个数值就是高程。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。
规则格网的高程矩阵，可以很容易地用计算机进行处理，特别是栅格数据结构的地理信息系统。它还可以很容易地计算等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形，使得它成为DEM最广泛使用的格式，目前许多国家提供的DEM数据都是以规则格网的数据矩阵形式提供的。
不规则三角网（Triangulated Irregular Network, TIN）是另外一种表示数字高程模型的方法[Peuker等，1978]，它既减少规则格网方法带来的数据冗余，同时在计算（如坡度）效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。

DEM数据获取方法

一、DEM数据获取方法：定义：地形图指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的地物和地貌按水平投影的方法，并按照一定的比例缩绘到图纸上，这种图称为地形图。

特点：（1）具有统一的大地坐标系统的高程系统（2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统：国家基本地形图含1:5千、1:1万、1：2：2.5/1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万8种比例地形图。

缺点：（1）地形图现势性较差：纸质地形图制作工艺复杂，更新周期比较长，一般不及时反映局部地形地貌的变化情况（2）地形图存储介质单一，容易变形：传统地形图多为纸质存储介质，存放环境（温湿度）导致地形图图幅产生不同程度的变形，这种变形表现在不同方向上的长度变形和图幅面积上的变形（3）地图精度有限：地图精度决定这地形图对实际地形表达的可信度，与地形图比例尺、等高线密度（由等高距表示），成图方法有关。

不同比例尺的地形图，其所表示的几何精度和内容详细程度有很大的差别。

在应用DEM的时候要考虑DEM分辨率、存储格式、数据精度和可信度等因素。

二、DEM数据采样策略与采样方法：采样：确定在何处需要测量点的过程，这个过程有三个参数。

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（分布）来确定，指数据点的分布形态位置有地理坐标系统中经纬度或者网格坐标系统中坐标决定。

结构的形式很多，因地形特征、设备、应用的不同而不同。

2.数据的密度：是指采样数据密集程度，与研究区域的地貌类型和地形复杂程度有关。

用于刻画地形形态所必须的最少的数据点。

表示方式：相邻的两点之间的距离、单元面积内的点数、截止频率（采样数据所能表示的最高频率）、单位线段上的点数等。

采样距离：相邻两点之间的距离，也称采样间隔。

·通常数字加单位来表示，如采样距离为20米，表示规格网分布的采样数据·另一种表示法是单位面积内的点数，如每平方米500点，描述随机分布的采样数据·描述数据分布是沿等高线或特征等线状分布采样点，常用单位线段上的点数，如每米2点3.数据的精度：是指数据点本身所具有的精确度，是数据获取过程中各种不同类型误差的综合反映采样数据精度与数据源、数据的采集方法和数据采集的一起密切相关。