数字高程模型 2001
数字高程模型
数字高程模型数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是一种用于表示地球表面高程信息的数字模型。
它通常是基于地理空间数据采集和处理技术得到的数字地形模型，反映了地表不同位置的高程值。
数字高程模型在地理信息系统、地貌分析、水文模拟等领域具有广泛的应用价值。
数字高程模型的原理和构建方法数字高程模型是通过采集地表高程信息，构建数学模型，并进行数字化表达得到的。
构建数字高程模型的最基本方法是通过激光雷达、全球定位系统（GPS）等技术采集地面高程点，并据此构建高程表面模型。
另一种常用的方法是通过航空或卫星影像获取地表高程信息，并结合插值算法生成数字高程模型。
数字高程模型生成的过程中，需要考虑地球椭球体形状、椭球体参数、大地水准面等因素，并进行数学变换和处理以得到准确的高程数据。
常用的数字高程模型包括数字地面模型（DSM）、数字地形模型（DTM）等，它们之间的区别在于对地物表面和地表以下构造的不同描述。
数字高程模型在地理信息系统中的应用数字高程模型在地理信息系统中有广泛的应用，主要包括地形分析、三维可视化、洪水模拟、景观规划等方面。
在地形分析中，数字高程模型可以用于提取地形特征，计算坡度、坡向、流域分割线等地形参数，进而实现地貌分类、地形图绘制等功能。
三维可视化是数字高程模型应用的一个重要领域，通过将数字高程模型与空间数据结合，可以实现虚拟地形的构建和沉浸式视角的展示。
在洪水模拟和预测方面，数字高程模型可以用于模拟雨水径流路径、洪水淹没范围等，为防洪减灾提供重要的数据支持。
数字高程模型的发展趋势随着遥感技术、地理信息系统技术以及计算机处理能力的不断提升，数字高程模型的精度和分辨率也在不断提高。
未来，数字高程模型将更加精细化、高分辨率化，应用领域也将更加广泛，涉及城市规划、资源管理、环境保护等方面。
另外，数字高程模型的数据融合、多源信息整合、模型开放共享等方向也是未来发展的重点。
数字高程模型
+第一章绪论数字地形图：在测绘领域，地形图是一个专有名词。
国内的地形图（国外的不了解）一般特指那些特定比例尺系列、有着固定分幅范围的、全面表达地表面的地形、地物特征的地图。
其内容特点是全面、均衡、不突出表达某种要素。
一般包括：测量控制点、居民地、水系、交通、管线、地貌、植被等内容。
数字地形图的历史形态是模拟地形图，一般是纸质的。
数字高程模型(DEM)：地形图上的地貌是用等高线、高程点、陡坎、陡崖等表达的。
等高线和高程点，外加陡坎、陡崖及其比高构成了一种“高程模型”。
通过对他们的判读，可以得到对地表高程的总体印象，是对实际地貌的一种模拟。
数字地形图上的等高线和高程点是数字高程模型的一种。
不规则三角网、规则格网都可以是数字高程模型，其核心特点是都可以对地表高程信息进行完整的模拟。
数字地面(地形)模型(DTM)：地形是“地表形态”或“地貌形态”的简称。
地形可以用高程来描述，也可以用坡度、坡向等信息来描述。
数字地形模型包括数字高程模型、数字坡度模型、数字坡向模型等。
数字表面模型(DSM)：DEM必须是高程信息，是对地形和地貌的模拟，DSM可以是地物表面的模拟，包括植被表面、房屋的表面，对DSM进行加工，去掉房屋、植被等信息，可以形成DEM。
模型（Model）:用来表现其它事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变为能够理解的事物本体。
模型可用来表示系统或现象的最初状态，或表现某些假定或预测的情形。
三个层次：概念模型----基于个人的经验与知识在大脑中形成的关于状况或对象的模型。
物质模型----模拟的模型。
如沙盘，塑料地形模型。
数学模型----基于数字系统的定量模型。
用数学的语言、方法去近似地刻划实际，是由数字、字母或其它数学符号组成的，描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。
•（1）按照模型的应用领域（或所属学科）如人口模型，生物模型，生态模型，交通模型，作战模型等。
•（2）按照建立模型的数学方法（或所属数学分支）如初等模型，微分方程模型、网络模型、运筹模型、随机模型等。
数字高程模型
对地面地形的数字化模拟
01 简介
03 形式
目录
02 建立方法 04 数据来源
05 分辨率
07 产品案例
目录
06 用途
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。
(2)不规则三角。不规则三角是用不规则的三角表示的DEM，通常称DEM或TIN(Triangulated Irregular Network)，由于构成TIN的每个点都是原始数据，避免了内插精度损失，所以TIN能较好地估计地貌的特征点、线， 表示复杂地形比矩形格精确。但是TIN的数据量较大，除存储其三维坐标外还要设点连线的拓扑关系，一般应用 于较大范围航摄测量方式获取数值 。
一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线 性组合的空间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在 DEM的基础上派生。
简介
DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型，包括自然地理要素以及与地面有关的 社会经济及人文要素，如土壤类型、土地利用类型、岩层深度、地价、商业优势区等等。实际上DTM是栅格数据 模型的一种。它与图像的栅格表示形式的区别主要是：图像是用一个点代表整个像元的属性，而在DTM中，格的 点只表示点的属性，点与点之间的属性可以通过内插计算获得 。
用途
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，可用于蜂窝的基站分析等等。
数字高程模型(DEM)的概念
数字高程模型(DEM)的概念最近恶补了一下DEM数据，在此分享给大家，希望对大家有所帮助！数字高程模型(DEM)的概念数字高程模型(DEM)，也称数字地形模型(DTM)，是一种对空间起伏变化的连续表示方法。
由于DTM 隐含有地形景观的意思，所以，常用DEM，以单纯表示高程。
尽管DEM 是为了模拟地面起伏而开始发展起来的，但也可以用于模拟其它二维表面的连续高度变化，如气温、降水量等。
对于一些不具有三维空间连续分布特征的地理现象，如人口密度等，从宏观上讲，也可以用DEM 来表示、分析和计算。
DEM 有许多用途，例如：在民用和军用的工程项目(如道路设计)中计算挖填土石方量；为武器精确制导进行地形匹配；为军事目的显示地形景观；进行越野通视情况分析；道路设计的路线选择、地址选择；不同地形的比较和统计分析；计算坡度和坡向，绘制坡度图、晕渲图等；用于地貌分析，计算浸蚀和径流等；与专题数据，如土壤等，进行组合分析；当用其它特征(如气温等)代替高程后，还可进行人口、地下水位等的分析。
DEM 的表示方法(1)拟合法拟合法是指用数学方法对表面进行拟合，主要利用连续的三维函数(如富立叶级数、高次多项式等)。
但对于复杂的表面，进行整体的拟合是不可行的，所以，通常采用局部拟合法。
局部拟合法将复杂表面分成正方形的小块，或面积大致相等的不规则形状的小块，用三维数学函数对每一小块进行拟合，由于在小块的边缘，表面的坡度不一定都是连续变化的，所以应使用加权函数来保证小块接边处的匹配。
用拟合法表示DEM 虽然在地形分析中用的不多，但在其它类型的机助设计系统(如飞机、汽车等的辅助设计)中应用广泛。
(2)等值线等值线是地图上表示DEM 的最常用方法，但并不适用于坡度计算等地形分析工作，也不适用于制作晕渲图、立体图等。
(3)格网DEM格网DEM 是DEM 的最常用的形式，其数据的组织类似于图像栅格数据，只是每个象元的值是高程值。
即格网DEM 是一种高程矩阵(如下图)。
第7章 数字高程模型
地
理
信 Grid DEM上制作在DEM 数据矩阵中连续移动计算完成。
理
GIS
部分资料来源于张超主编的《地理 信息系统教程》所配光盘
返回
地 理 信 息 系 统 原 理
4、高程变异分析
包括平均高程、相对高程、高程标准差，高程变异。 高程变异：为格网顶点的高程标准差与平均高程的比值。
B
两点连线是否与剖面相交。
A
返回
地 3）通视分析示例
理
信
息
系
观察点
统
原
理
GIS
雷 达
盲
区
飞
行
不通视
通视
可 视 域 的 三 维 显 示
资料来源于张超主编的《地理信息系统教程》所配光盘
地 3、地形三维图绘制
理
信 息
DEM 高程点
建立几 何模型
透视 变换
系 开放式图形标准库（OpenGL）。
统
原
理
GIS
5、地貌形态的自动分类
DEM
计算地表形态要素
H,H’,坡度、坡向等
地形自动分类
地形分类标准表
GIS
平地 岗丘 丘陵
低山 高山
绝对h … 相对h …
…
<400<600 …
…
<100 100-200 …
…
坡向 <3
…
…
……
地 理 信 息 系 统 原 理
（二）等高线的绘制
在格网DEM上自动绘制等高线主要包括两个步骤： 1、等高线追踪，利用DEM矩形格网点的高程内插出格网边上的等高线 点，并将这些等高线点排序； 2、等高线光滑，进一步加密等高线点并绘制光滑曲线。
数字高程模型的认识
城市规划与建设
数字高程模型在城市规划与建设中具有广泛的应用价值。通过数字高程模型，规 划师可以获取城市地形信息，了解城市的地貌特征和地表形态，为城市空间布局 、道路规划、排水系统设计等提供依据。
数字高程模型还可以用于城市景观设计、绿化规划等方面，提高城市的生态环境 质量和美学价值。
土地资源调查
土地资源调查是数字高程模型应用的另一个重要领域。通 过数字高程模型，可以获取土地资源的地形信息，了解土 地资源的分布、质量和利用状况，为土地资源的合理利用 和保护提供科学依据。
数据采集
通过地面测量、航空摄影测量 和卫星遥感等方式获取地形数 据。
网格生成
将处理后的地形数据转换为数 字高程模型，通常采用规则或 不规则的网格形式进行表示。
流程
DEM的建立流程包括数据采集、 数据处理、网格生成和质量控 制等步骤。
数据处理
对采集到的地形数据进行预处 理、编辑和整理，以确保数据 的质量和准确性。
数据可视化与表达
可视化表达
将数字高程模型转换为可视化的地形图，便于分析和应用。
可视化技术
利用GIS、三维可视化等技术，实现数字高程模型的动态展示和交互操作。
04
数字高程模型的精度与 误差分析
精度影响因素
数据源
数字高程模型的数据源直接影响其精度，高质量 的数据源能够提供更准确的地面高程信息。
采样间隔
详细描述
高分辨率数字高程模型能够捕捉到更多的地形细节，对于城市规划、土地利用、地质调 查等领域具有重要意义。同时，精细化的发展趋势使得数字高程模型能够更好地模拟和
预测地形地貌的变化。
多源数据融合与集成应用
总结词
多源数据的融合和集成应用是数字高程模型 发展的重要方向，能够提高模型的准确性和 可靠性。
数字高程模型的概念
数字高程模型的概念一、引言数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是地球表面地形形态和特征的数字表达。
它是一种数据格式，用于存储、管理和显示地球表面某一特定范围内的高程数据。
DEM在地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等领域有着广泛的应用。
二、高程数据高程数据是数字高程模型的基础，它描述了地球表面某一特定范围内的高程信息。
高程数据可以是绝对高程或相对高程。
绝对高程是以地球质心为参考点，测量得到的高程；相对高程则是相对于某一特定基准面（如海平面）的高程。
高程数据的精度和分辨率直接影响数字高程模型的精度和详细程度。
三、地形形态地形形态是地球表面地形的高低起伏状态，包括山峰、山谷、平原、高原等地形。
数字高程模型通过表达地形形态，可以反映地球表面地形的高低起伏变化。
地形形态是数字高程模型的重要特征之一，它对于地貌分析、土地利用、水资源管理等领域具有重要意义。
四、地形特征地形特征是指地球表面地形上的特殊点或区域，如山峰、河流、湖泊等。
数字高程模型通过表达这些地形特征，可以提供更丰富的地理信息。
例如，通过提取山峰数据，可以分析山脉的分布和高度；通过提取河流数据，可以分析流域的水文特征。
地形特征对于环境监测、城市规划、交通布局等领域具有重要应用价值。
五、总结数字高程模型是地球表面地形形态和特征的数字表达，它通过高程数据、地形形态和地形特征等要素，提供了丰富的地理信息。
数字高程模型在地理信息系统、遥感、全球定位系统等领域有着广泛的应用，为地貌分析、土地利用、水资源管理、环境监测、城市规划等领域提供了重要的支持和参考。
随着科技的发展，数字高程模型的应用范围还将不断扩大，为人类提供更全面、更准确的地理信息。
数字高程模型
+第一章绪论数字地形图：在测绘领域，地形图是一个专有名词。
国内的地形图（国外的不了解）一般特指那些特定比例尺系列、有着固定分幅范围的、全面表达地表面的地形、地物特征的地图。
其内容特点是全面、均衡、不突出表达某种要素。
一般包括：测量控制点、居民地、水系、交通、管线、地貌、植被等内容。
数字地形图的历史形态是模拟地形图，一般是纸质的。
数字高程模型(DEM)：地形图上的地貌是用等高线、高程点、陡坎、陡崖等表达的。
等高线和高程点，外加陡坎、陡崖及其比高构成了一种“高程模型”。
通过对他们的判读，可以得到对地表高程的总体印象，是对实际地貌的一种模拟。
数字地形图上的等高线和高程点是数字高程模型的一种。
不规则三角网、规则格网都可以是数字高程模型，其核心特点是都可以对地表高程信息进行完整的模拟。
数字地面(地形)模型(DTM)：地形是“地表形态”或“地貌形态”的简称。
地形可以用高程来描述，也可以用坡度、坡向等信息来描述。
数字地形模型包括数字高程模型、数字坡度模型、数字坡向模型等。
数字表面模型(DSM)：DEM必须是高程信息，是对地形和地貌的模拟，DSM可以是地物表面的模拟，包括植被表面、房屋的表面，对DSM进行加工，去掉房屋、植被等信息，可以形成DEM。
模型（Model）:用来表现其它事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变为能够理解的事物本体。
模型可用来表示系统或现象的最初状态，或表现某些假定或预测的情形。
三个层次：概念模型----基于个人的经验与知识在大脑中形成的关于状况或对象的模型。
物质模型----模拟的模型。
如沙盘，塑料地形模型。
数学模型----基于数字系统的定量模型。
用数学的语言、方法去近似地刻划实际，是由数字、字母或其它数学符号组成的，描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。
•（1）按照模型的应用领域（或所属学科）如人口模型，生物模型，生态模型，交通模型，作战模型等。
•（2）按照建立模型的数学方法（或所属数学分支）如初等模型，微分方程模型、网络模型、运筹模型、随机模型等。
地理信息系统课件第八章-数字高程模型
样条函数概念： 一类分段（片）光滑、并且在各段交接处也有一
定光滑性的函数。简称样条。样条一词来源于工 程绘图人员为了将一些指定点连接成一条光顺曲 线所使用的工具，即富有弹性的细木条或薄钢条。 由这样的样条形成的曲线在连接点处具有连续的 坡度与曲率。分段低次多项式、在分段处具有一 定光滑性的函数插值就是模拟以上原理发展起来 的，它克服了高次多项式插值可能出现的振荡现 象，具有较好的数值稳定性和收敛性，由这种插 值过程产生的函数就是多项式样条函数。样条函 数的研究始于20世纪中叶，到了60年代它与计算 机辅助设计相结合，在外形设计方面得到成功的 应用
克立金法基本原理是根据相邻变量的值 (如若干样品元素含量值)，利用变差函数所 揭示的区域化变量的内在联系来估计空间 变量数值的方法。
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3.4 几种典型数据网格化插值方法选择
遥感数据是按影像方式记录的栅格数据，内插 放大或重采样时，常用矩形网格内插法，如最邻 近点法、双线性插值法或立方卷积法。
选用大小不同的窗口，可以 实现数据的分解，大窗口使 区域趋势成分比重增大，小 窗口则可突出一些局部异常。 逐格移动窗口逐点逐行地计 算直到覆盖全区，就得到了 网格化的数据点图
2024/7/17
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移动平均法
当原始取样点分布较稀且不规则时，可以 采用定点数而不定范围的取数方法，即搜 索邻近的点直到预定的数目为止。搜索方 法可以是四方搜索或八方搜索等。此时由 于距离可能相差较大，因此常同时采用距 离倒数或距离平方倒数加权的办法，以便 压低远处的点的影响。
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点模式——高程矩阵
规则格网法是把DEM表示成高程矩阵，此时，DEM来源于直接 规则矩形格网采样点或由不规则离散数据点内插产生。
数字高程模型
数据处理
01 数据采集：通过遥感、地形测量 等手段获取原始数据
02 数据预处理：对数据进行清洗、 格式转换等处理
03 数据融合：将不同来源的数据进 行融合，形成统一的数据格式
04 数据分析：对数据进行分析，提 取有用信息，生成数字高程模型
数据可视化
数字高程模型：将 地形数据转化为可 视化的三维模型
个高程值。
的地形表面高程数据模型。
03 DEM可以用于各种地形
04 DEM的数据来源包括遥
分析、可视化和建模应用，
感数据、地形测量数据、
如地形渲染、洪水模拟、
数字地图等。
地貌分析等。
数字高程模型的应用领域
01
地形分析：用于地形特征分 析、地貌分类等
02
工程设计：用于道路、桥梁、 水利等工程设计
03
05
激光雷达数字高程模型：利用激 光雷达技术获取高程数据，具有 较高的精度和分辨率
02
矢量数字高程模型：以矢量形式 表示高程数据，每个矢量元素都 有一个高程值
04
地形图数字高程模型：以地形图 为基础，通过数字化处理得到高 程数据
06
卫星遥感数字高程模型：利用卫 星遥感技术获取高程数据，覆盖 范围广，更新速度快
储
03
跨领域合作：不 同领域之间的合 作，实现数据共
享和整合
04
隐私保护：在数 据共享过程中， 注重保护用户隐
私和数据安全
谢谢
应用拓展
01
城市规划：用于城市地 形分析、规划设计等
02
灾害预警：用于洪水、 滑坡等自然灾害预警和 评估
03
交通规划：用于道路、 铁路等交通基础设施规 划
04
环境监测：用于水土保 持、生态评估等环境监 测和评估
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。
数字高程模型
数字高程模型（Digital Elevation Models, DEM)主要用于描述地面起伏状况，可以用于各种地形信息提取，如坡度、坡向等，并进行可视化分析等应用分析。
DEM在土木工程设计、军事指挥等众多领域被广泛使用。
一、基于DEM的信息提取(一)、坡度的计算地表单元的坡度就是其切平面的法线方向与Z轴的夹角。
若需求格网点上的坡度时，可取3×3的格网单元进行计算。
也可求出该格网点八个方向上的坡度，再取其平均值。
(详细的计算方法)(二)、坡向的计算坡向是地表单元的法向量在OXY平面上的投影与X轴之间的夹角。
(详细的计算方法)二、基于DEM的可视化(一)、剖面分析研究地形剖面，常常可以以线代面，研究区域的地貌形态、轮廓形状、地势变化、地质构造、斜坡特征、地表切割强度等等。
如果在地形剖面上叠加上其它地理变量，例如坡度、土壤、植被、土地利用现状等，可以提供土地利用规划、工程选线和选址等的决策依据。
坡度图的绘制应在格网DEM或三角网DEM上进行。
已知两点的坐标A(x1，y1)，B(x2，y2)，则可求出两点连线与格网或三角网的交点，以及各交点之间的距离。
然后按选定的垂直比例尺和水平比例尺，按距离和高程绘出剖面图。
在格网或三角网交点的高程通常可采用简单的线性内插算出,且剖面图不一定必须沿直线绘制，也可沿一条曲线绘制，但其绘制方法仍然是相同的。
(剖面分析例图)(二)、通视分析通视分析是指以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析。
通视分析的核心是通视图的绘制。
绘制通视图的基本思路是：以以O为观察点，对格网DEM或三角网DEM上的每个点判断通视与否，通视赋值为1，不通视赋值为0。
由此可形成属性值为0和1的格网或三角网。
对此以0.5为值追踪等值线，即得到以O为观察点的通视图。
因此，判断格网或三角网上的某一点是否通视成为关键。
(通视分析例图)另一种利用DEM绘制通视图的方法是，以观察点O为轴，以一定的方位角间隔算出0°～360°的所有方位线上的通视情况。
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。
测绘技术中常见的数字高程模型介绍
测绘技术中常见的数字高程模型介绍测绘技术在现代社会中发挥了重要的作用，尤其是在城市规划、土地利用以及自然灾害防治等方面。
数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）是测绘技术中常见且重要的一个概念。
本文将介绍数字高程模型的概念、应用以及构建方法。
一、数字高程模型的概念数字高程模型指的是一种描述地表形态及其相关信息的数学模型。
它用离散的数据点或像元来表示地面的高程信息。
数字高程模型能够精确表达地表的高低起伏，并且能够提供用于分析和测量的几何和地形属性，如高度、坡度和坡向等。
二、数字高程模型的应用数字高程模型在测绘技术中有着广泛的应用。
首先，它在地图制作中起到了至关重要的作用。
数字高程模型能够提供地形的三维信息，帮助测绘人员更加准确地绘制地图。
其次，数字高程模型也是土地规划和建设工程设计的重要工具。
通过数字高程模型，规划师和工程师能够深入了解地表形态特征，为城市规划和建设提供科学依据。
此外，数字高程模型在环境保护、水资源管理以及自然灾害预测和防治等领域也有着广泛的应用。
三、数字高程模型的构建方法数字高程模型的构建有多种方法，主要包括测量和遥感两种方式。
测量方式包括地面实地测量和空中摄影测量。
地面实地测量通常使用全站仪或GPS等测量仪器对地面进行测量，然后通过插值法将测量数据构建成数字高程模型。
空中摄影测量则是通过航空器从空中获取影像，再通过摄影测量技术提取地面高程信息，并通过数字影像处理软件构建数字高程模型。
遥感方式则是利用航天卫星或航空器搭载的遥感传感器获取地表影像数据，通过图像处理技术提取高程信息，并构建数字高程模型。
这种方式可以快速且经济地获取大范围的地表高程信息。
四、数字高程模型的分类根据数据的来源和表示方式，数字高程模型可以分为灰度 DEM、三角网 DEM 和等高线 DEM。
灰度 DEM 是最常见的一种数字高程模型，它使用灰度图像来表示地表的高程信息。
三角网 DEM 是通过将地表划分为多个三角网单元，利用分析网格单元内的高程数据构建数字高程模型。
测绘技术中的数字高程模型分析方法
测绘技术中的数字高程模型分析方法数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是测绘技术中一种重要的数据模型，用于描述地球表面的地形高程信息。
它通过将地面的海拔高程转化为数字化数据，为地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）和地图制作提供了基础数据。
本文将介绍数字高程模型的基本概念、获取方法以及其在测绘中的分析应用。
一、数字高程模型的基本概念数字高程模型是一种数值化地理模型，它以离散的高程数值来表示地表的形态特征。
在数字高程模型中，地表被分割成一系列的矩形网格或三角形网格，每个网格点上都有一个高程数值。
这些高程数值可以通过实地测量、遥感图像解译、光学测距等手段获取。
数字高程模型主要包括DEM（数字高程模型）和DTM（数字地形模型）。
DEM是最基本的数字高程模型，它以等高线、点测高、曲面拟合等方法确定地表点的高程值。
DTM是DEM的一种扩展，它不仅包括地表点的高程值，还包括障碍物（如建筑物、树木等）的高程值，能够更准确地描述地表的形态特征。
二、数字高程模型的获取方法1. 实地测量法：传统的数字高程模型获取方法是通过实地进行测高。
这种方法需要在地表上设置测量器材，通过精确的测量仪器获取地表各个点的高程值。
实地测量法的优点是测量结果准确可靠，但是需要耗费大量的人力和物力。
2. 遥感测量法：遥感测量是通过遥感卫星、航空摄影等手段获取地表高程信息的方法。
遥感测量法通过拍摄地表图像，并利用图像解析技术计算地表高程。
这种方法具有成本低、效率高的特点，可以获取大范围区域的高程数据。
三、数字高程模型的分析应用数字高程模型在测绘中的应用非常广泛，可以用于地形分析、地理信息系统分析、工程规划等领域。
1. 地形分析：数字高程模型可以用于地表形态的分析，如地貌分类、地形剖面分析等。
通过对数字高程模型进行等高线提取、坡度计算等操作，可以得到地表的形状信息，为地质灾害识别和地貌研究提供依据。
数字高程模型
第一章1.DTM .Digital Terrain Model 的简称，它是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列。
DEM .Digital Elevation Model 的简称，当DTM 中所表示的第三维属性为高程时，DTM 即为DEM ，它是DTM 的一个子集，是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。
其间关系.DEM 是DTM 子集，是DTM 的一个部分，它是DTM 的基础数据，其它的地形数据可由DEM 直接或间接导出，因此又称DTM 是DEM 的派生数据。
2.数字高程模型特点.1）精度的恒定性;2）表达的多样性;3）更新的实时性;4）尺度的综合性。
3. DEM 的表示方法(,)(,)DEM ⎧⎧⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩傅里叶级数全局多项式函数数学方式规则的分块函数局部不规则的分块函数规则密度一致密度可变点方式不规则三角形网邻近网的表示方法典型特征(山峰,洼坑,隘口,边界等)剖面线图象方式线方式等高线特征线(山脊线,山谷线海岸线等)其他方式(绘画,影像等)4.数字高程模型的研究内容.1)地形数据采样;2)地形建模与内插;3)数据组织与管理;4)地形分析与地学应用;5）DEM可视化;6)不确定分析和表达。
5.DEM的应用.课本P19。
第二章1.规则镶嵌数据模型.用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面。
不规则镶嵌数据模型.用来进行镶嵌的小面块具有不规则的形状和边界。
2.规则格网DEM数据结构(五种)1)简单矩阵结构.按行或列逐一记录每一个格网单元的高程值。
规则格网DEM数据文件一般包括对DEM数据进行说明的数据头和DEM数据体部分。
数据头：包括定义西南角起点坐标、坐标类型、格网间距、行列数、最低高程以及高程放大系数等。
数据体：按行或列分布记录的高程数字阵列。
2)行程编码结构.只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数或着逐个记录各行（列）代码发生变化的位置和相应代码。
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４２ 标记示例 ．
， 产品分类代 号、 分幅编 号及 产品标记用于产 品外包装及产品标签等 卜 产品标 记应包含产品名称 、 所采用标准的标准号 ． 其示例如下 ａ） １ ：Ｉ）（ ） ０ Ｃ ０ 级不规则格网数字 高程模型
数字高程模型
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式中： ， ， ； 一 起止 筑 Ｂ ，， Ｌ卜 Ｌ． 格网点经纬度坐标， 单位为（） ‘； ’ １ ＇７ ３ ， Ｓ Ｂ Ｗ， ＮＷ，． Ｌ Ｅ Ｌ Ｗ 一 内图廓点经纬度坐标． ． ， Ｓ Ｌ ３ １ ， ＮＥ Ｂ Ｅ Ｎ１ １ １ ＮＥ Ｓ ， Ｓ 单位为（ ） ‘： ，
＇ 一 格网尺 寸． Ｉ 单位为（ ） ’。 ‘
４ 产 品分 类
４１ 分类 ．
数字高程模Ｉ产品按格网类型和精度分为六类． Ｌ ９ 其分类及代号见表１ 表 １ ： ０。 ） ： 。 数字高程模Ｉ｝类 １ １ ， ５ 。 Ｉ ０。 ？ ＇｝
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内容
本标准适）于数字化测绘生产和基础地理信息更新与建库中｝ ］ ０， ： 。叭； 月 ： 。０ ）１ ５ 数宇高程模． 七
产品的生产 、 质贫评定及产品分发 ２ 引用标准
下列标准所包含的条文 通过在木标准叶引用而构成为本标准的条文 本标准出版时． ” 所汀版本均 为 有效 所有标准都会被修订， 使用本标准的各方应探讨使用 卜 列标准最新版本的 Ｉ １ ． 能性 Ｇ 一 １３ １一２０ 数宁地形图系列和基木要求 Ｂ ８ Ｔ ０１ Ｇ Ｔ ｘ － １９ ３９ －９２ 国家基木比例尺地形图分幅与编写 Ｂ １ ８ ３ Ｇ ／ ７ ８ ９９ ９ 一１９ 地球空间数据交换格式 Ｂ ｆ了７ Ｇｉ ＇８ ６ ０ １ １ 数字测绘产品检查验收规定及质量评定 ｌ－１３ ２ － １ ０ （ １ ＇ ７ ０１ ０－２０ 基础地理信息数字产品元数据 １ｉ １ － １ ０
平地 １ ｏ 斤陵地 ２防 川、 几。 高山地 ．ｍ 地 。，
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６ 技 术要 求
６１ 数字高程模型按Ｇ ／ １９９ ９２ ． Ｂ Ｔ ８－１９ 规定的图幅内图廓线范围． ３ 间四边扩展（ 上 １ 以矩 图 约 Ｕ ，） ｍ 形覆盖范围为单位提供数据 ６２ 规则格网数字高程模型数据存储时 应按由西向东， ． 山北向南的顺序４列。 １ Ｖ ６３ 应 与相邻数字高程模型接边。接边后不应出现裂隙现象 重叠部分的高程值从 一 ． 致 ６４ 规则格网数字高程模型产品可由不规则格网数字高程模型内插生成， ． 生成的规则格网数字高程摸 ， ＊ 应归类 于相应等级的规则格 网数字高程模型系列中 ａ ｝
６５ ， ００ ． １ ０ 数字高程模型可由Ｉ ０ 数字高程模型重采样生成， 成的数字高程模型ｒ ｉ类 ５ ０ ！ ００ １ ０ ’ 仁 Ｖ ｔ Ｉ
于一级产品系列 ６６ 起止格网 １是规则格 网数字高程模型的币要定位参考点 ， Ｌ确确定 。 ． 版 应Ｅ
ａ 格网坐标为大地坐标时， ＞ 其起止格网点坐标按下列公式〔） ２＿ 或 １ （） ０．７或 Ｉ或（） （ ） ） ５或（）（ ３ ＿
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图 Ｉ 格网坐标为大地坐标时图廓及起止 １关系示意图 氛 ｈ 格网坐标为高斯平面坐标时． ） 其起止格网点坐标按 Ｆ ９ ．１ ） （１ ． ２式计算（ 列（）（０ ，１ ）（ ） １ 点位 关系 如图 ２ 所示） Ｘｗ ＮＴ（ ・ ， ‘ 、 ＝工 ＭＡＸ（ ． ， ＿ ）ｄ ｒ ｄ ・ ・ ・ ・ ・・ ・・ ， Ｘ，Ｘ．Ｘ．Ｘ ， －１ ）・ ・ ・ ・・ ・ ・ ，・ 一 〔 ・・・・ ・ 为
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范围
本标准规定 了Ｉ 川 ｏ０１ ０ｏ ： ０， ０ 数字高程模？产品的分类、 ！ ０ ６ ＆ ４ 产品标记、 技术指标和技术要求 卜
丫 二Ｉ Ｔ（ Ｎ （ －Ｙ ｉ ｅ Ｎ ＭＩ Ｙ ， －Ｙ ． ）ｄ ｄ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ … 川‘ Ｙ，／ ）・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ， ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・，
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３ 产 品说 明
数字高程模）（ｉ ｔｌ ｖ ｉ Ｍｏｅ． Ｕ Ｄｇ ａ Ｅｅ ｔ ｎ ｄｌ简称ｆ Ｍ〕 ｉ ｌａ ｏ ） 是定义在Ｘ， Ｅ Ｙ域（ 或经纬度域、 离散点〔 矩形或 三角形） ： Ｉ 以高程表达地面起伏形态的数据集． 是我国基础地理信息数字产品的重要组成部分之 一 ｛ Ｊ 前较为常用的是规则格网的数字高程模ｆ １ ！
所采用标准的标川
图幅分幅编吁 一 产品分类代号
一产品名称
５ 技 术指 标
５１ 空间定位参考系 ．
数字高 程模型的定位参考系 Ｂ １３吕 ０１ 按Ｇ 门 吕１一２ 〕执行 （
５２ 精度 ．
１ １ ０。１ ５ 。 、 ： 。 ０ 数字高程模型的技术指标见表２森林等隐蔽地伏的高程中误差可按记 ‘规 ： ０ ， 韶 ｝ １ 定的高程中误差的１５ ． 倍计，Ｅ 内插点的高程精度按格网点高程精度的１２ ＤＭ ． 倍计 高程中误办的两倍
Ｃ ／ １０ Ｈ Ｔ ０ ８一２ ０ ０１
前
本标 准 是 根 据 Ｇ１ Ｔ ． －９ ７ 《 形 化 工 作 导 则 ９ １ ３ ９ ／ １ 标
言
第 １单７ 标 堆 的 起 耳 Ｊ Ｌ： 表述规则
第 ．部 弓
分： 产品标准编写规定》 进行编写的
｝ ｛ 本标准是为满足数字化测绘生产和基础地理信息更新与建库中１ １ ００７ ５ （ 数辛高程模 ， ０ ， ： ） ０
本标准主要起草人 ： 王占宏 、 肖学年
中华 人 民 共 和 国 测 绘 行 业 标 准
基础地理信息数字产品 １： ０ ０ １： ０ ０ １ ０ ， ５ ０ 数字高程模型 ０ ０
Ｄ ｇｔｌ ｄ ｃｓ ｆｎ ａ ｎａ ｇｏｒｐ ｉ ｉｆｒ ｔ ｎ ｉｉ ｐｏ ｕｔ ｏ ｕ ｄｍｅｔｌ ｇａ ｈｃ ｏｍａｉ ａ ｒ ｆ ｅ ｎ ｏ