以Doris进行雷达干涉研究生成数字高程模型(DEM)
详解测绘技术中的数字高程模型生成与分析方法
详解测绘技术中的数字高程模型生成与分析方法数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是测绘技术中的一项重要应用，用于描述地球表面的高度信息。
它利用测量数据和数学算法将地形表面离散化成一系列的高度点，形成一个三维模型。
本文将详细介绍数字高程模型生成与分析方法，涵盖数据获取、处理和应用等方面。
一、数据获取数字高程模型的生成离不开高质量的数据，主要分为航空遥感影像、卫星遥感影像和激光雷达数据三种类型。
1. 航空遥感影像航空遥感影像是通过航空器进行飞行拍摄得到的影像数据，具有较高的分辨率和覆盖范围。
常用的航空遥感影像有航空摄影和航空激光雷达数据。
航空摄影利用相机拍摄地面影像，而航空激光雷达则通过发射激光束并测量其返回时间来获取地面高度信息。
2. 卫星遥感影像卫星遥感影像是通过卫星载荷获取的影像数据，具有较大的范围和全球覆盖能力。
卫星遥感影像常用的分辨率有中分辨率（30m-60m）和高分辨率（1m-10m）两种。
它们适用于较大尺度的地形分析，在城市规划、土地利用等方面有广泛应用。
3. 激光雷达数据激光雷达是一种主动遥感技术，通过发射激光束并测量其返回时间来获取地面高度信息。
激光雷达数据具有高精度、高密度等特点，适用于细致地形分析和建模。
然而，激光雷达数据成本较高，获取和处理难度也较大。
二、数据处理生成数字高程模型需要对获取的原始数据进行处理和分析，主要包括数据校正、滤波和插值等步骤。
1. 数据校正数据校正是指将原始数据转换为地理坐标系或投影坐标系下的数据。
在处理航空摄影影像时，需要进行内外方位校正，即校正摄像机的位置和姿态参数。
对于激光雷达数据，则需要进行大气校正、地表反射率校正等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
2. 滤波在数据处理过程中，会受到各种干扰和误差的影响，如地物的遮挡影响、采样误差等。
为了去除这些干扰，需要进行滤波操作。
常用的滤波方法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等，通过对数据的平滑处理，可以提高数字高程模型的精度和可靠性。
数字高程模型(DEM)建立及应用
实验四数字高程模型（DEM）建立及应用
一，实验目的：
1,，理解和掌握DEM的基本知识；
2，掌握MapGIS中建立DEM的方法；
3，了解DEM在林业生产中的应用领域。
二，实验资料及预处理：
1，火地塘林场1:10000局部地形图；
2，完成上述地形图的等高线矢量化及编辑处理工作，注意，每条等高线必须赋予相应的高程值，然后保存在磁盘上备用。
三，试验方法及步骤：
1，进入MapGIS的DTM分析模块，见图：
DTM分析
2，进入“点线处理”菜单，对等高线进行检查（如漏填等距，等高线不连续等问题），然后进行“等高线点/线栅格化处理”或“等高线
点/线三角化处理”，并以Grid方式或Tin方式保存。
3，分别选择GRD模型或TIN模型进行地图因子的计算和制图。
一，电子沙盘
四，结论：
由于等高线的值有可能输入错误，电子沙盘可能有问题。
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
基于机载雷达(SAR)影像生产1∶50000数字高程模型(DEM)方法的研究
Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｉ ｃ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ 学术研究
基于机载雷达（ ｓ ａ ｎ） 影像生产
１： ５ ０ ０ ０ ０ 数字高程模型（ Ｄ Ｅ Ｍ） 方法的研究
口 郄惠强 张伟东 董震 宋建刚 （ １ ． 黑龙江地理信息工程院 ， 黑龙江 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ８ １ ；
引言
息 产 品 的及 时更 新成 为必 然发 展要 求 。雷 达 影 像 测量 技 术 为缩 短地 图更 新周 期 ， 减 少 生
随着 测绘 技 术 的快 速发 展 ， 雷 达影 像 测 量技 术 的重要性 已经 突显 出来 。雷达影像 测
量技 术有 力地克 服 了因测 区 自然 地理环境 艰
程及 质 量控制 方 法 。
关键 词
机载 Ｓ Ａ Ｒ影像 ； 数 字高程模 型 ； 干涉 Ｄ Ｅ Ｍ； 立体 Ｄ Ｅ Ｍ
中图分 类号 文 章编号
Ｐ ２ ３ １ ． ５
文 献标识 码
Ｂ
２ ０ ９ ５ — ７ ３ １ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ２ ０ — ０ ５
型》 ， Ｃ Ｈ ９ ０ ０ ９ ． ２ — ２ ０ １ ０ ．
【 １ ０ １ ￣联宇， ＿ 尤畅 ， 刘新． 立体 Ｓ Ａ Ｒ影像测 图生产 Ｄ Ｅ Ｍ 的方法［ Ｊ ］ ． 测绘与空间地理信 息，
２ ０ １ ３ ． ３ ６ （ １ １ ） ： ２ ３ １ － ２ ３ ４ ．
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。
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。
雷达高程测量的测绘技术指南
雷达高程测量的测绘技术指南导语：雷达高程测量是一项重要的测绘技术，广泛应用于地理信息系统、建筑工程、航空导航等领域。
本文将介绍雷达高程测量的原理、方法和应用，帮助读者更好地了解和运用这一技术。
一、雷达高程测量原理雷达高程测量是利用雷达波束在地面反射的原理来确定地物的高程信息。
雷达波束通过发射一束电磁波，当波束遇到地面时，一部分能量会被地面反射回来，接收器接收到反射信号后，根据时间差计算出地物的高程。
二、雷达高程测量的方法1. 同步辐射测量法同步辐射测量法是一种常用的雷达高程测量方法。
该方法使用两个雷达，分别负责测距和测角。
首先，测距雷达发射一束电磁波，当波束遇到地面时，一部分能量被反射回来。
同时，测角雷达测量波束入射角度和出射角度。
根据距离和角度信息，可以计算出地物的高程。
2. 相干合成孔径雷达（InSAR）法相干合成孔径雷达是一种利用多个雷达成像时的干涉效应来进行高程测量的方法。
通过测量雷达波在地面上反射的相位差，可以计算出地物的高程信息。
这种方法具有高精度、高分辨率等优点。
3. 多平台多传感器融合测量法多平台多传感器融合测量法是利用不同平台上的多个传感器进行高程测量的方法。
例如，可以利用航空激光雷达和雷达测量航空器上的高程信息，将两者进行融合，得到更精确的高程数据。
三、雷达高程测量的应用1. 地理信息系统（GIS）雷达高程测量在GIS中的应用非常广泛。
通过测量地面的高程信息，可以建立数字高程模型（DEM），为地理信息系统提供准确的地形数据。
这些数据可以用于城市规划、地质勘探、土地利用等方面。
2. 建筑工程在建筑工程中，雷达高程测量可以用于测量地面的起伏、平整度等参数，确保建筑物的稳定性和安全性。
此外，该技术还可用于地下管道的检测和测绘，确保施工过程中不会破坏地下设施。
3. 航空导航雷达高程测量被广泛用于航空导航中。
飞行员可以使用高程数据来计算飞机的安全高度，避免与地面障碍物碰撞。
此外，该技术在航空地图制作、飞行模拟等方面也有重要的应用。
使用数字高程模型进行测绘分析的最佳实践与案例分享
使用数字高程模型进行测绘分析的最佳实践与案例分享近年来，随着技术的不断进步，数字高程模型成为测绘领域中重要的工具，其在地理信息系统（GIS）和地形分析中的应用被广泛认可。
本文将介绍数字高程模型的基本概念和原理，并分享一些最佳实践和应用案例。
首先，我们来了解一下数字高程模型是什么。
数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是用于描述地面表面高程的数字化数据模型，通过离散的点或像素表示地面高程值。
它可以通过激光雷达、航空摄影测量或卫星数据等方式进行采集。
在数字高程模型的应用中，最常见的就是地形分析。
地形分析是指利用数字高程模型对地形特征进行识别、描述和量化的过程。
通过地形分析，我们可以获取地形的坡度、坡向、高程、等高线、地形阴影等信息，从而对地理现象进行研究和分析。
在进行测绘分析时，首先需要选择合适的数字高程模型数据。
通常，数据的分辨率越高，所提供的地面细节和精度越精确。
可以选择从卫星或航空摄影测量中获取的DEM数据，也可以使用激光雷达技术获取的数值高程模型数据。
选择合适的数据源是确保后续分析结果准确和可靠的重要一步。
除了数据的选择，为了得到准确的测绘结果，还需要进行数据处理和分析。
首先，进行数据预处理，包括去除噪声、填补漏洞和校正等步骤。
然后，根据需求进行地形分析，比如计算坡度和坡向、提取等高线、进行地形切割等。
最后，将分析结果进行可视化展示，以便于人们直观地理解和利用。
下面，我们来分享一些数字高程模型在测绘分析中的典型应用案例。
第一个应用案例是地形坡度分析。
通过使用数字高程模型，我们可以计算出地面的坡度，从而评估地表的陡峭程度和适宜的用地类型。
比如，在城市规划中，可以通过坡度分析来确定建筑物的合适位置，以确保建筑物在地形上的稳定性。
第二个应用案例是水文分析。
数字高程模型可以帮助我们模拟和预测水文过程，比如洪水、水流路径和水库蓄水容量等。
通过对DEM数据进行处理和分析，可以得到流域边界、河流网络以及洼地等重要水文参数，为水资源管理和防洪工作提供决策支持。
如何进行数字高程模型的制作和分析
如何进行数字高程模型的制作和分析数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是地理学和地图制图中常用的一种工具，用于描述地球表面的地形高程。
制作和分析数字高程模型是地理信息系统（Geographic Information System，GIS）领域中的重要研究内容。
本文将介绍数字高程模型的制作和分析过程。
一、数字高程模型的数据获取数字高程模型的制作需要用到地形数据，常用的获取方法包括遥感卫星影像、激光雷达和测绘数据。
遥感卫星影像可以通过遥感技术获取地表的影像数据，通过影像处理和解译，可以得到地表特征和高程信息。
激光雷达是一种主动遥感技术，可以通过激光束扫描地表，测量地面和物体的高程信息。
测绘数据则是通过传统测量手段获得的地形数据，例如航测、地形测量等。
二、数字高程模型的数据处理1. 影像预处理：如果使用遥感卫星影像作为数据源，首先需进行预处理。
预处理包括影像色调校正、去噪和增强等，以提高数据质量。
2. 点云生成：对于激光雷达数据或测绘数据，需要将原始数据转化为点云数据。
点云数据是由大量的三维坐标点组成，每个点对应一个地面或物体的高程。
3. 数据过滤：对点云数据进行噪声过滤和异常值处理，以提高数据质量。
4. 数据插值：由于实际采集到的高程数据点通常不均匀分布，需要进行数据插值以补充缺失的高程信息。
常用的插值方法有逆距离加权法、克里金法等。
三、数字高程模型的制作1. 三角网剖分：将采集到的高程数据点通过连接相邻点构成三角网，形成由三角形构成的网格。
2. TIN模型生成：通过三角网剖分，可以生成三角不规则网（Triangulated Irregular Network，TIN）模型，即一种由三角形组成的地表模型。
TIN模型可以准确地表示地表的地形特征，并具有高度的灵活性。
3. 栅格模型生成：栅格模型是将地表划分为等大小的网格单元，并将每个单元的高程值存储在栅格数据中。
栅格模型可以方便地进行空间分析和计算。
基于DORIS软件的雷达干涉测量建立DEM的实验分析
【 ２ 】李德 仁 ，周 月 琴 ，马 洪超 ． 卫 星 雷 达 干 涉 测 量 原理 与 应 用 卟 测 绘 科 学 ，２ ０ ０ ０ ，２ ５（ １ ） ：９ － １ ２ ． 『 ３ １何 秀 凤 ， 何敏． Ｉ ＮＳ Ａ Ｒ 对 地 观 测数 据 处理 方 法 与 综合 测 量 ｆ Ｍ１ ． 北 京 ：科 学 出版 社 ，２ ０ １ ２ ．
过 比较 ，可 以发现 改 进 的遗 传 算法 可 以 更快 的收敛 到 最 优解 。
表 １ 各种 优 化方 法 优 化 结 果 的 相 互 比较
的梯 度 信 息 ，显 著 的 加快 了该 遗 传 算 法 的收 敛 过 程 。 参 考 文 献
【 １ 】 Ｌ ｅ ｅ ， Ｋ ． Ｙ． ， ａ ｎ ｄ Ｒｏ ｔ ｈ ， Ｍ． Ｉ ． Ａ ｎ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｓ ｈ ｉ ｐ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ［ Ｊ 】
【 ４ ］麦 永 耀 ． 合 成 孔 径 雷达 干 涉 测量 Ｉ ＮＳ Ａ Ｒ 原理 及 其 应 用…． 科 教 文 汇 ，２ ０ ０ ７ ，（ １ ０） ：２ １ ３ － ２ １ ４ ．
ห้องสมุดไป่ตู้平缓地区 ， 另 外 由于 两 幅 Ｓ ＡＲ影 像 获 取 时 间 相 隔 较长 ， 所 受
的时 间去相干 因素 的影 响较大 ，Ｓ Ｒ Ｔ Ｍ 获取时 间和 Ｉ ｎＳ Ａ Ｒ
ENVI下利用LiDAR点云数据生成DEM
激光雷达（LiDAR）是一种通过位置、距离、角度等观测数据直接获取对象表面点三维坐标，实现地表信息提取和三维场景重建的对地观测技术。
利用LiDAR进行目标探测属于主动遥感方式，对天气的依赖性小，不易受阴影和太阳角度的影响。
与传统摄影测量技术相比，避免了投影（从三维到二维）带来的信息损失，极大地提高高程获取的精度，且优势明显。
利用LiDAR数据可以快速完成数字高程模型（DEM）大规模生产。
本文以ENVI自带LiDAR样例数据为例，介绍在ENVI中使用LiDAR点云数据生成DEM的方法和步骤。
样例数据：
ENVI 5.1/2：…\Exelis\ENVILiDAR52\DataSample\s
ENVI 5.3：…\Exelis\ENVI53\data\lidar\s
操作步骤：
1.启动ENVI。
在Toolbox中，选择LiDAR > Convert LAS File to Raster/Vector，弹出
Output LiDAR Parameters面板。
2.在Output LiDAR Parameters面板中，可进行如下参数设置（图1）：
3.
5.
6.图1 Output LiDAR Parameters参数设置面板
7.设置输出路径和文件名，点击OK。
8.结果查看
生成的DEM如图2所示：
图2 LiDAR点云数据生成的DEM。
利用航天飞机成象雷达干涉数据提取数字高程模型
第1卷第1期1997年2月遥 感 学 报J OU RNAL OF REMO TE SENSIN GVol 11,No 11Feb 1,19973中国科学院院长基金和国家自然科学基金重大项目,得到了中国科学院徐冠华院士的热情支持、中国科学院遥感应用研究所郭华东研究员和美国喷气推进实验室(J PL )T 1Farr 博士等的支持和帮助,数据由J PL 提供,在此表示衷心感谢.收稿日期:1996年6月5日;收到修改稿日期:1996年10月22日利用航天飞机成象雷达干涉数据提取数字高程模型3王 超(中国科学院遥感应用研究所 北京100101)摘 要 首先介绍干涉雷达(INSAR )成象原理和处理方法,接着介绍了二维离散包缠(wrapped )干涉相位纹图的解缠(unwrapping )算法。
利用航天飞机成象雷达(SIR -C )1994年10月获取的昆仑山干涉数据,研究了SIR -C INSAR 获取数字高程模型的方法,显示了INSAR 在三维信息获取和动态监测方面的优越性和应用前景。
关键词 干涉雷达,航天飞机成象雷达,数字高程模型1 引 言利用遥感技术获取地面三维信息,常规的方法是立体摄影测量。
雷达遥感的发展,合成孔径雷达(SAR )图象也被用作立体摄影测量,它虽具有全天候、全天时的优点,却由于斑点噪声的存在而受到限制。
近年来发展起来的干涉雷达(Interfero 2metricSAR )技术,提供了获取地面三维信息的全新方法,是雷达遥感的最新领域,是遥感和摄影测量科学的前沿。
干涉雷达技术的特点在于,它充分利用了雷达波束的相位(phase )信息。
干涉雷达通过两副天线同时观测,或两次平行的观测,获取地面同一景观的复图象对。
由于目标与两天线位置的几何关系,遂在复图象对上产生了相位差,形成干涉纹图(interferogram )。
干涉纹图中包含了斜距向上图象点与两天线位置之差的精确信息。
因此,利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距(baseline )之间的几何关系,可以精确地测量出图象上每一点的三维位置。
以Doris进行雷达干涉研究生成数字高程模型(DEM)
数字高程模型的生成与应用
数字高程模型的生成与应用数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是一种用来表示地理空间位置的数字模型。
它以地表以上的点的高度数据为基础，构建了地表的三维模型。
数字高程模型有着广泛的应用，包括地形分析、水文模拟、城市规划等多个领域。
数字高程模型的生成是一个复杂的过程，需要利用遥感技术来获取高度数据。
目前常用的遥感数据包括航空摄影和激光雷达扫描。
航空摄影通过飞机或无人机搭载相机进行拍摄，然后利用图像处理技术提取高度信息。
激光雷达扫描则是利用激光束扫描地面，通过接收反射回来的激光信号来获取地形数据。
在生成数字高程模型之前，需要对原始数据进行处理和校正。
这个过程包括去除噪声、纠正图像畸变等。
然后，可以利用插值算法将离散的高度数据转化为连续的高程模型。
常用的插值算法有反距离加权插值法、三角剖分插值法等。
这些算法可以根据离散点的高度信息推算出其他地点的高度。
数字高程模型的应用十分广泛。
首先，地形分析是数字高程模型最常见的应用之一。
通过对高程模型进行分析，可以得到地形的各个方面的信息，如山脉、河流、河谷等。
这对于地理学研究、地质勘探等都有着重要的作用。
其次，数字高程模型在水文模拟中也有着重要的应用。
通过将降雨入渗过程、地表径流等模拟到数字高程模型中，可以模拟地表的水文过程，对洪水的形成和流动进行预测和分析。
此外，数字高程模型还可以应用于城市规划中。
通过将建筑物的三维模型与数字高程模型进行叠加，可以模拟出城市的立体效果，对城市规划和设计提供重要参考。
除了上述应用，数字高程模型还可以用于虚拟现实技术中。
虚拟现实技术通过模拟真实的环境，使用户沉浸其中。
数字高程模型作为虚拟现实中环境的基础，可以提供真实的地形数据，使用户能够更加真实地感受到模拟环境。
此外，数字高程模型也可以用于地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）中，对地理信息进行管理和分析。
如何使用数字高程模型进行地形分析和地貌演化研究
如何使用数字高程模型进行地形分析和地貌演化研究数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是以数字形式表达地球表面地形高度的一种模型。
利用DEM数据进行地形分析和地貌演化研究已经成为地理学、测绘学和地球科学等领域的重要工具。
本文将从DEM的生成、地形参数提取以及地貌演化研究三个方面来探讨如何使用DEM进行地形分析和地貌演化研究。
一、DEM的生成现代技术已经使得获取高精度的DEM数据变得相对容易。
利用激光雷达（Light Detection And Ranging，简称LiDAR）等遥感技术，可以对地球表面进行高精度测量，生成DEM数据。
此外，卫星遥感数据、航空照片以及地面测量数据等也可以用于生成DEM。
通过这些数据源，经过一系列的数据处理和算法运算，可以生成具有高度分辨率和空间精度的DEM，为地形分析和地貌演化研究提供了可靠的基础数据。
二、地形参数提取DEM数据不仅可以用于展示地球表面的地形特征，还可以通过一系列的算法和运算提取出各种地形参数，进而对地形特征进行定量分析。
1. 高程数据的统计分析：通过对DEM数据进行统计分析，可以得到诸如平均高程、标准差、最大高程、最小高程等参数，以及高程分布的频数分析和累积分布曲线等。
这些数据可以帮助研究人员了解区域地形的整体特征和分布规律。
2. 坡度和坡向分析：坡度是地形上某一点的高程变化率，而坡向则是该点最大坡度所指示的下坡方向。
通过计算DEM数据中各点的坡度和坡向，可以绘制出相应的坡度分布图和坡向图。
坡度和坡向图可以揭示地形的起伏特征，对于土壤侵蚀、水文模拟等研究具有重要意义。
3. 流域提取和水系分析：流域是一片区域内所有水流汇集到同一个口流出的地方。
通过DEM数据，可以利用流域提取算法将流域按照水流的方向和大小提取出来，并进一步分析水系的组成、长度、密度等。
这些分析结果对于水资源管理和洪涝预警等具有重要意义。
三、地貌演化研究DEM数据不仅可以描述当前地貌形态，还可以通过对不同时期的DEM数据进行对比分析，了解地貌演化的过程和机制，揭示地球表面的变化规律。
测绘技术中的数字高程模型生成与分析
测绘技术中的数字高程模型生成与分析数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是测绘技术中重要的一种工具，可以用来生成和分析地形数据。
随着测绘技术的不断发展，数字高程模型在各个领域得到了广泛应用，包括土地规划、水文分析、地质勘探等。
本文将从不同的角度探讨数字高程模型的生成和分析。
一、数字高程模型的生成方法数字高程模型的生成方法多种多样，常见的有光学遥感获取高程数据和激光雷达测量高程数据。
1. 光学遥感获取高程数据光学遥感技术利用卫星和航空器上的相机来获取地表的影像数据，通过遥感图像处理算法可以提取出地表的高程信息。
常见的方法有影像匹配法、立体像对法和影像插值法。
影像匹配法是通过对同一区域的两幅影像进行匹配，根据匹配点的视差来计算地表的高程。
立体像对法是通过对同一区域的两个相机进行立体成像，根据成像时的视差来计算地表的高程。
影像插值法则是通过对多个影像进行插值计算，得到不同区域的高程数据。
2. 激光雷达测量高程数据激光雷达是一种主动遥感技术，它通过发射激光束并测量其返回时间来获取地表的高程数据。
激光雷达可以快速、高精度地获取大范围的高程数据，广泛应用于国土测绘、城市规划等领域。
二、数字高程模型的分析方法数字高程模型的分析方法可以帮助我们更好地理解地形特征、模拟自然过程和进行土地规划。
下面介绍几种常见的数字高程模型分析方法。
1. 地形特征提取数字高程模型可以通过提取地形特征来分析地貌和地形变化。
常见的地形特征包括山谷、水流网络、悬崖等。
通过分析这些地形特征，可以揭示地表的地貌演化和水文过程。
2. 全球地形分析全球地形分析是利用数字高程模型对全球地表进行分析和计算，以了解全球地表的特征和变化。
这种方法可以帮助研究者研究全球气候变化、地壳运动等大尺度地质现象。
3. 水文分析数字高程模型在水文分析中起着重要的作用。
通过对数字高程模型进行坡度和坡向计算，可以得到流域的水流方向和流程路径。
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。
用干涉雷达技术提取数字高程模型
器
使 得S A R 图像 在 许多领 域 中得 到 了 t r eo e y n 广 泛 的 应 用 干 涉 雷达 (In e f r m t r s A R I s A R ) 技 术可 以用 来 探 测 地面 微 弱 变 形和 测 绘 数 字 地 D EM ) 2 0 0 0 年2 月美 国 发射 了 “ 奋进 号 航 天 飞 机 利 用I S A R 技术 九 天 时 n 形 图 (数 字 高 程 模 型 4 6 0 0 多 万 张 地 貌 图 片 生成 了 相 当于 1 : 5 万 比 例 尺 间 获 取 了覆 盖 地 球 陆地 绝 大 部分 的数 据 用 其 绘 制 的 精度 的 高程 模 型 在 军用 民用 方 面 有很 重 要 的应 用 价值 根 据 雷达 图像 像 对 的获 取 方式 不 同 干 涉 雷 达分 为沿 轨 道 向 与 轨 道 交 叉 向和 重 复 飞 行 干 涉 测 量
。
,
,
利 用两 部 天 线 之 间
这 种 方 式通 过 近 乎
,
。
相 同 的轨 道 的 角度
是常量
、
,
对 同 一地 区进 行 两 次 探 测
,
。
。
要 计 算每 一 点 的 高程 值
必 须 知 道 两 个 雷达 传 感 器 之 间 的 距 离 (称 为 基 线 )
。
、
基 线相 对 水 平 方 向
,
天 线 的高 度 和 雷达 的波 长
, , ,
到影响
。
为 了 后 续 的 相位 解 缠 和 提 高 干 涉 测 量 的精度
,
涉 条 纹 的疏 密 程度 选 取 不 同大 小 的 平 滑 窗 口
采用 自适 应 滤 波方 法 根 据 干 在 干 涉 条 纹密 集 的地 方 选 取较 小 的平 滑 窗 口 进 行 滤 波
雷达干涉测量法用于提取崎岖地形DEM
雷达干涉测量法用于提取崎岖地形DEMMichael Eineder;白鸥【期刊名称】《导航定位学报》【年(卷),期】2003(0)4【摘要】雷达干涉测量提取DEM用于陡峭山区是一个具有挑战性的问题,即使是对于高相干性的单轨传感器如美国航天飞机雷达测绘使命(SRTM)亦如此。
近年来随着合成孔径雷达(SAR)干涉测量的成熟,它已成为一种可靠的和易于理解的生成地球表面数字高程模型(DEM)的方法。
由于基于欧洲遥感卫星(ERS)的前后飞行的重复轨道干涉测量经常遇到现时影像不相关,仅在裸露地区的工作效果最好;单次通过系统可提供高相位相干性,因而可得到高质量的大范围地表的数据。
但在阿尔卑斯山区这两种方法都遇到了山区所固有的困难。
正是建立这类特别困难地区的DEM 引起了人们极大的兴趣。
本文论证了这一问题的难点,并拟定一种利用多次干涉图跨过和填补无效区域的算法。
【总页数】2页(P6-7)【关键词】干涉测量;数字高程模型;摄影测量与遥感【作者】Michael Eineder;白鸥【作者单位】德国航空航天中心DLR【正文语种】中文【中图分类】P217【相关文献】1.基于InSAR技术的DEM提取及InSAR DEM精度与地形因子的关系 [J], 张博;张文君;蔡国琳2.联合多孔径雷达干涉与常规合成孔径雷达干涉提取三维形变场 [J], 王晓文;刘国祥;张瑞;于冰;李涛3.雷达地形测绘 DEM 用于青藏高原地貌分类 [J], 韩海辉;王艺霖;李健强;高婷4.用于干涉合成孔径雷达的地形适应K-均值滤波器 [J], 徐江;唐劲松;张春华;周良柱5.一种适用于山区DEM生产的地形特征点自动提取技术研究与应用 [J], 周扬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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１ 引 言
近 年来 ， Ｇ Ｉ Ｓ在 各行 各业 应用 的越 来 越 广泛 ， 而 ＤＥ Ｍ 在其 中起 着 重要 作 用 。用 传 统 的 地 形 测量 和
摄 影测 量得 到 ＤＥ Ｍ 成本高时间长， 而 用 雷 达 干 涉
测 量技 术 可 以全 天 候 全 天 时 且 快 速 的 得 到 Ｄ Ｅ Ｍ。 雷达 干涉测 量技 术是利 用 不 同时间 或不 同位置 的雷 达天 线 所 获 得 的 两 幅 或 多 幅 复 数 影 像 （ Ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ Ｄ ａ ｔ ａ ） 的相位 （ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ） 值 的差 异量 来获 取地 表 三维信
了对 比分 析 。 关键词 ： 雷达 干 涉 测 量 技 术 ；数 字高 程 模 型 ；Ｄ ｏ ｒ ｉ ｓ
中图 分 类 号 ：Ｐ ２ ３ ７ ． ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０ —３ １ ７ ７ （ ２ ０ ０ ７ ） ９ ２ —０ ０ ３ ６ —０ ４
计， 并 且为 完全 免费 的软件 ］ ， 这 为作 者 的研究 带来
了极 大 的方便 。用 该 软 件进 行 干 涉 处 理 ， 除 可 以 清 楚 了解 成 像 的步骤 运 行 与参 数 的设 定 ， 更 可 配 合 各 种研 究项 目进行 功 能的扩 展 。
由上式 可 知 ， 当像 对 间几 何 关 系 中 的相 关 参数
摘要 ： 雷达 干 涉测 量 技 术（ Ｉ ｎ Ｓ ＡＲ）以其 全 天 候 、 全 天时、 并 能 快 速 得 到 ＤＥ Ｍ 而引起全 世界地 学人 员的关注 。
但 是 由于 处理 过 程 复 杂及 条 件 要求 严 格 ， 目前 除购 买 高价 的 商 业软 件 外 ， 一般 的研 究 人 员 很 难 投 入 到 该 项 技 术 的 研 究 与 应 用 中去 。利 用 以荷 兰 Ｄ ｅ ｌ ｆ ｔ 大学为主所研发 的开源软件 Ｄ ｏ ｒ ｉ ｓ来 进 行 雷 达 影像 生 成 Ｄ Ｅ Ｍ 的研 究 ， 详 细 介绍用 Ｄ ｏ ｒ ｉ ｓ进 行 干 涉 处理 过 程 并提 取 库赛 湖 区域 Ｄ Ｅ Ｍ， 得 到 不 亚 于 商 业软 件 的干 涉 成 果 ， 最后对 Ｄ Ｅ Ｍ 精 度 做
３ ６
Ｅ — ａｉ ｒ ｌ ： ｙ ａ ｎ ｍｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ｎ ｇ ＿ １ ０ １ ３ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
维普资讯
■ 感 应 用 其整 体 的运行 流程 “ 如图 ２ 。
遥感信息
估 轨道 与地球 的几何 关系 ； ③计 算转 换 参数 ； ④将 配
维 Ｄｏ ｒ ｉ ｓ 进 行 雷 达 干 涉 研究生成数字高程模型 （ Ｄ Ｅ Ｍ）
晏 明星 ， 苗放 ， 汪 宝存 ， 赖德 军， 漆 小 英
（ 成 都 理 工 大 学地 质 信 息 中 心 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ）
（ ） Ｉ ｌ Ｉ ｛ （ Ｓ ） 圈 Ｌ Ｃ 妻 ｌ
图 １ 雷 达 干 涉 几 何 不 意 图
由两个 天线 （ Ａ ， Ａ ） 所 接 收 的同一 地 面 点 信 号 的相 位 差值 为 △ ， 因相 位 差 为 距 离 差 值 Ａ ｙ所 产生 的影 响 ， 且在 此 发射及 接 收的模 式 中 ， 其信 号 行走 的 路 径差 为 ２ Ａ７ ， 因此 相 关 表 达 式 为 Ａ Ｙ ＝Ａ ａ ￣ ／ ４ ｎ ， 由 图 １的几何 关 系及 三角公 式 的推导 我们 可得 到 ：
Ｚ（ ）＝ ｈ一 ～ — —
息， 其 主要 的应 用包 括生 成数字 高程 模 型ｒ １ ］ 、 地 表变
形量 的研究 等 ］ 。 目前 ， 欧 美 国 家对 这 一 技 术 正 竞 相 研究 ， 我 国对雷 达干 涉 的研 究仍 处 于起 步 阶段 ， 但 已引起 国 内测 绘界 与地 学界 的 同仁们 的极 大兴趣 和 广 泛关 注［ ３ ］ 。 本 研究利 用 以荷兰 Ｄｅ ｌ ｆ ｔ大 学 为主 研 发 的开 源 软件 Ｄ ｏ ｒ ｉ ｓ 来 进行 雷达 影像生 成 ＤＥ Ｍ 的研 究 ， 该 软 件 主要 就 是 以研 究地 表 的三维信 息 及地 表变形 而设
２ 研 究 方 法 及 流 程
用 雷达 干涉技术 来产 生地 表高 程信 息 的主要 理
论 如 图 １所 示 。
收 稹 日期 ： ２ ０ ０ ６ —１ ２ —１ ８ 修 订 日期 ： ２ ０ ０ ７ —０ １ —２ ２
基金项 目： 中 国 地 质 调 查 局 项 目（ １ ２ １ ２ ０ １ ０ ５ ４ １ ４ ０ ３ ） 作者 简 介 ： 晏 明星（ １ ９ ８ ２ ￣ ）， 男， 湖 北荆 州人 ， 硕士研 究 生 ， 主要 从事 “ ３ Ｓ ” 信 息 技 术 及 应 用
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其中： （ ） ： 地形 高度 ， ｈ ： 卫 星 高度 ， Ａ ： 雷 达波
波长 ， ： 相位差， Ｂ： 基 线长 ， ：视 角 ， ａ ：倾 角