基于等高线内插栅格数据的一种方法

数字高程模型（DEM）考试题目答案

数字⾼程模型（DEM）考试题⽬答案1、什么是数字⾼程模型，它有什么特点？答：⼴义：地形表⾯形态的数字化表达狭义：有限的离散⾼程采样数据对地表形态的数字化模拟特点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2、简述数字⾼程模型的主要研究内容。

答：1)地形数据采集；2)数据组织与地表建模，主要分为不规则格⽹DEM(TIN)和规则格⽹DEM (GRID)；3)精度分析与质量控制；4)可视化表达；5)应⽤与分析3、试分析数字⾼程模型数据源及其特点1)地⾯本⾝通过⽓压测⾼法、航空和测⾼仪等可获得精度要求不⾼的⾼程数据，以⽤于⼤范围⾼程要求不⾼的科学研究2)既有模拟/数字地形图a地形图现势性：纸质地形图制作⼯艺复杂、更新周期长，⼀般不能反映局部地形地貌的变化情况。

b地形图存储介质：多为纸质存储介质导致地形图幅不同程度的变形。

c地形图精度：不同的精度对应的等⾼线等⾼距、对地形的综合程度、成图⽅法各不同。

3)航空/航天遥感影象航空/航天遥感影象的更新速度快，⼀直是地形图测绘和更新最有效、也是最主要的⼿段特点：遥感的⼏何畸变；遥感数据的增强处理；遥感数据的空间分辨率；遥感影像数据的解译与判读4)既有DEM数据4、简述数字⾼程模型数据采样中的基本布点⽅式及采样数据的属性。

基本布点⽅式：选择性采样、沿等⾼线采样、剖⾯法、规则格⽹采样、渐近采样、混合采样采样数据的三⼤属性：点的分布、密度、数据精度5、⽬前主流的DEM数据采集⽅法有哪些？并对各⽅法进⾏对⽐分析。

1）从地⾯直接采集的⽅法全站仪数字采集、GPS采集(RTK⽅式)；精度⾮常⾼(cm)、效率低、成本⾼、适⽤于⼩范围区域（特别是⼯程应⽤）2）地形图数据采集⽅法精度与底图有关(图上0.1~0.3mm)、效率⾼、成本低、适⽤于国家范围内的中低精度DEM的数据采集3）摄影测量数据采集⽅法精度⽐较⾼(cm~dm)、效率⾼、成本⽐较⾼、适⽤于国家范围内的较⾼精度DEM的数据采集6、DEM数据获取中的新技术和⽅法有哪些？答：1)合成孔径雷达⼲涉测量数据采集⽅法；2）机载激光扫描数据采集；3）基于声波、超声波的DEM数据采集7、简述GRID的结构特点与数据组织形式。

地理信息系统名词解释大全(整理版本)

地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种, 是在计算机硬、软件的支持下, 以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础, 以具有空间内涵的地理数据为处理对象, 运用系统工程和信息科学的理论, 采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统, 为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。

简单地说, GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息, 它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间的和动态的地理信息, 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

地理信息系统属于空间型信息系统。

地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息, 具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

地理信息科学与地理信息系统相比, 它更加侧重于将地理信息视作为一门科学, 而不仅仅是一个技术实现, 主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时, 还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

地理数据是以地球表面空间位置为参照, 描述自然、社会和人文景观的数据, 主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。

地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界, 再到数字世界（GIS）, 最后到应用领域。

数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号, 是客观对象的表示, 是信息的表达, 只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统, 它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。

包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n, 且n ≥1）, 直到子象限的数值单调为止。

测绘技术中的地图制图方法介绍

测绘技术中的地图制图方法介绍地图制图是测绘技术的重要组成部分，它通过将地球表面的实际情况抽象为统一的图形符号，将地理信息以可视化形式展现出来。

在测绘技术中，地图制图方法有很多种，下面就对其中几种常见的制图方法进行介绍。

第一种是等高线制图法。

等高线是表示地形高度的曲线，通过连接同一高程点上的点而形成。

等高线制图法将不同高度的等高线用不同的线型或颜色表示，从而直观地显示地形特征和地势变化。

这种制图方法常用于山区地形的制图，具有直观清晰的特点。

在制图过程中，需要根据实地测量的高程数据，通过计算和插值的方法绘制出等高线。

第二种是符号化制图法。

符号化制图法是将地理现象和地理要素用符号或图形进行表达的方法。

这种制图方法可以根据需要选择不同的符号和图形，以展示不同的地理信息。

例如，点状符号用于表示城市、村庄等人口聚集地，线状符号用于表示道路、河流等线性要素，面状符号用于表示湖泊、森林等区域要素。

符号化制图法适用于各种不同的地理信息的展示，是地图制图中常用的方法。

第三种是栅格制图法。

栅格制图法是利用栅格数据进行地图制图的方法。

栅格数据是由等间距的网格单元组成的二维格网，每个网格单元包含了一个数值。

栅格制图法通过将不同数值的栅格单元用不同的色彩或象素值表示，从而形成地图。

这种制图方法适用于对连续性数据进行展示，如高程、温度、降雨量等。

栅格制图法可以实现高精度的地图制作和空间分析，广泛应用于地理信息系统和遥感技术领域。

第四种是符号交叉制图法。

符号交叉制图法是通过符号的组合和交叉，将地理要素和地理现象表达出来。

这种制图方法适用于需要表达多个属性的地理现象，如地形与植被、土壤与气候等。

符号交叉制图法可以通过将不同符号叠加、重叠或组合，来表达地理现象之间的关系和特征。

这种制图方法灵活多样，可以满足不同地理信息表达的需求。

综上所述，地图制图方法有很多种，每种方法都有其特点和适用范围。

在实际测绘工作中，根据不同的目的和需求，可以选择合适的制图方法进行地图制作。

一种等高线内插的新方法

方法［Ｊ］，测绘通报，２００２（１１）
［７］范一中，赵丽华．任意带高斯正形投影直角坐标系的最佳选取问题［Ｊ］．测绘通报，２０００（８）［８］鲍建宽．高斯平面坐标换算到测区平均高程面上的方法［Ｊ］．测绘
报，２０００（２）
［３］刘大杰，施一民，等．大地坐标转化与ＧＰＳ控制网平差计算及软件系统［Ｍ］．上海：同济大学出版社，１９９７［４］董克勤．任意似椭球高斯投影的实现［Ｊ］．工程勘察，１９９５（２）［５］王继刚，王坚．具有抵偿面的任意带高斯投影直角坐标系的选取
对基准等高线上所有的节点匹配完成之后，就能得到一组匹配结果，将其图形化表示，如图２所示。
节点连线与水平方向夹角角度值， ∈［０，３６０），如图
１所示。
ｆ
、、ｌFra bibliotek、、
图１角度参数计算示意
辅助线构建，利用构建的辅助线内插等高线；最后对内
插出的等高线进行节点简化，得到最终结果。实验结
收稿日期：２０１４—０２—１７
２．１节点特征参数计算
节点特征参数的定义为
Ｐ＝｛，，Ｚ，ＯＬ，｝
果表明，利用该方法内插的等高线能够很好的顾及局部地形，有效解决等高线内插的问题。关键词等高线内插中图分类号：Ｐ２３１．５新方法特征参数匹配文献标识码：Ａ

地理信息系统下的空间分析——第四章_栅格数据的空间分析方法

空值，有时也被称为null值，在所有操作符和函数中对其处理方式是有别于任何其它值的。
被赋予空值的单元有两种处理方式：
（1）如果在一个操作符或局域函数、邻域函数中的邻域或分区函数的分类区中的输入栅格的任何位置上存在空值，则为输出单元位置分配空值。
（2）忽略空值单元并用所有的有效值完成计算。
6、关联表
栅格计算器由四部分组成左上部layers选择框为当前arcmap视图中已加载的所有栅格数据层列表双击一个数据层名该数据层便可自动添加到左下部的公式编辑中间部分是常用的算术运算符110小数点关系和逻辑运算符面板单击所需按纽按纽内容便可自动添加到公式编辑器中
第四章栅格数据的空间分析算法
4.1 栅格数据栅格数据是GIS的重要数据模型之一，基于栅格数据的空间分析方法是空间分析算法的重要内容之一。栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数据分析的数学基础。栅格数据的空间分析方法具有自动分析处理较为简单，而且分析处理模式化很强的特征。
地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制约关系外，还表现在空间上存在着一定的制约关联性。
对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的某个栅格往往会影响其周围栅格属性特征。准确而有效的反映这种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，或与其他层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。
带面积的点的精度为加减半个单元大小。这是用基于单元的系统来工作必须付出的代价。
图4.9：点特征的栅格数据表示

数字高程模型试题集

《数字高程模型》第1讲概论一、名词解释1、数字高程模型（DEM）：通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，或者说，地形表面的数字化表示。

Digital Elevation Model，缩写DEM.。

二、填空（选择、判断）1、地形表达的历史演进过程，经历了象形绘图法、写景法、等高线地形图、地貌晕渲图、航空摄影图像、遥感图像、数字地形表达等7个阶段。

2、DEM按结构分类包括：基于面元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM；按连续性分类，包括：不连续DEM、连续但不光滑DEM(逐点内插的格网DEM、TIN)、光滑DEM（样条函数内差的格网DEM）;按范围分类，局部DEM、区域DEM、全局DEM。

三、问答题1、DEM的特点。

（1）容易用多种形式显示地形信息。

地形数据经计算机处理后能产生不同比例尺的纵横断面图与立体图，而常规地图一旦制作形成，比例尺不容易改变，绘制其他的地形图需要人工处理；（2）精度不会损失，没有载体变形的问题；（3）容易实现自动化、实时化。

将修改信息直接输入计算机，软件处理后生成各种地形图。

（4）快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。

2、在ArcGIS中，如何通过纸质等高线地形图生成不同形式的DEM。

（1）纸质等高线地形图扫描；（2）在ArcMap中配准（选取投影和坐标系）；（3）等高线地形图矢量化并给每条等高线赋以属性值（高程）；（4）运用Arctoolbox—Convertiontools—features to raster工具将矢量线转化为栅格线（每个栅格的值为高程）；（5）在ArcScence中，运用convert—raster to feature将栅格线转化为矢量点数据文件；（6）在ArcScence中，运用3Danalyst—inpolate to raster—Idw进行差值；3）高分辨率遥感影像（1m分辨率IKONOS）、合成孔径雷达干涉测量、激光扫描仪等新型传感器数据，是高精度、高分辨率DEM最有希望的数据，但价格昂贵。

数字高程模型DEM的质量控制及精度分析

数字高程模型DEM的质量控制及精度分析数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)是“4D”产品的一种,它是一定区域范围内对地球表面地形地貌的一种离散数字表达。

在城市和工程建设的各个领域,数字高程模型都有着广泛的应用价值。

从DEM可以方便地派生出一系列适合工程应用的产品,如等高线、坡度图、坡向图、晕染图、立体透视图等。

DE也是生产数字正射影像、建立三维城市景观模型以及GIS(Geographic Information System)建库不可缺少的重要数据。

在实际生产中，采用的比较多的DEM生产模式为通过模式取样进行摄影测量或其他测量测定一系列取样点的高程数据。

目前,测绘数据作为计算基础,实际测绘误差并不大，DEM逼近手段也很高,但实际DEM精度却往往不能满足要求,矛盾是很突出的。

本文主要是讨论数字高程模型DEM在实际生产中的质量控制及其误差来源及精度的分析。

DEM的生产流程DEM生产流程见下图：其中对于特征点线的采集。

特征点为山顶、凹地、鞍部、山谷及地形突变点；特征线为山脊线、山谷线、水系、水域线、断裂线及地形变换线、双线公路等。

等高线、高程点亦可作为图内的特征点线。

可在测图方式下采集地面特征点线，所采集的特征线不要穿越房屋、桥梁等高出地面的地物。

对于平坦地区采集地面点线，不能有大面积空洞；对于等高的面状区域如水库、湖泊等，按常水位同一高度采集。

静止水域的DEM格网点高程应一致，流动水域的上下游DEM 格网点高程应梯度下降，关系合理。

在生产DEM时，矢量数据尽可能采集的比实际范围大一些。

在构TIN时，TIN网的三角形是按临近的原则找点，若边缘的矢量数据不够，容易导致DEM边界数据出错，矢量数据一般比真实DEM范围外扩300m左右，生成DEM时全部用地面矢量构TIN。

图幅与图幅之间的特征矢量数据一定要接边。

图幅内DEM的高程偏差不大于一个基本等高距。

为保证DEM的接边精度，单模型DEM之间至少有2～3排格网的重叠带，相邻图幅DEM数据重叠区公共格网点高程必须一致。

栅格快速插值算法

栅格快速插值算法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：栅格快速插值算法（GridFast）是一种用于地理信息系统（GIS）中栅格数据处理的基于统计学原理的快速插值算法。

栅格数据在GIS中经常用于表示地理现象的空间分布和特征，如土地利用、气候变化、地形等。

在处理这些数据时，常常需要对缺失的数值进行插值，以便进行进一步的研究和分析。

栅格快速插值算法通过高效地估计未知数值，提高了数据处理的速度和准确性，在GIS应用中具有广泛的应用前景。

栅格数据是由离散的像元组成的网格数据，每个像元代表了一个空间单元的信息。

栅格数据通常由遥感影像、数字地图、地理统计调查等数据源生成，用于表示地理现象的分布和特征。

在GIS中，栅格数据的插值是一种基本的数据处理技术，用于估计未知位置或未观测时间点的数值。

插值技术可以用于生成地形表面、气候数据、土地利用数据等连续表面的估计值，从而为地理空间分析和决策提供支持。

栅格快速插值算法是一种基于统计学原理的插值方法，它通过分析已知的数据点之间的空间相关性和相似性，来估计未知位置的数值。

栅格快速插值算法将数据点按照有序的网格排列，利用这些已知的数据点和对应的数值来计算未知位置的估计值。

栅格快速插值算法在计算过程中，利用了临近数据点的信息和空间相关性，提高了插值的准确性和效率。

栅格快速插值算法在GIS应用中具有广泛的应用前景。

在地形分析中，栅格快速插值算法可以用于生成数字高程模型（DEM）和地形曲面，从而进行地形分析和地貌特征提取。

在气候建模中，栅格快速插值算法可以用于估计未知位置的气候数据，为气候变化研究提供支持。

在土地利用分类中，栅格快速插值算法可以用于生成土地利用类型的分布图，为土地规划和管理提供参考。

第二篇示例：栅格快速插值算法是一种用于图像处理和数字信号处理中的插值技术，它可以有效地增加图像的分辨率，使图像更加清晰和细致。

栅格快速插值算法是一种基于局部区域的插值方法，它通过对邻近像素的数值进行插值来得到目标像素的数值，从而实现对图像的放大或缩小。

地理信息系统名词解释大全(详细整理版)

地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。

简单地说，GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

地理信息系统属于空间型信息系统。

地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

地理信息科学与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。

地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。

地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。

地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。

数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。

信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。

包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。

dem生成等高线算法

dem生成等高线算法1. 任务概述在地理信息系统（GIS）领域中，DEM（Digital Elevation Model）是一种用于表示地表高程信息的数字模型。

而等高线则是地图上用来表示地形起伏的曲线。

本文将探讨DEM生成等高线算法的原理与实现方法。

2. DEM生成算法概述DEM生成算法是通过采集地面高程数据，利用插值方法将离散的高程点转换为连续的高程表面模型。

常用的DEM生成算法有插值法、三角网格法和基于机器学习的方法等。

2.1 插值法插值法是最常用的DEM生成算法之一。

它通过已知高程点的数值和位置，推算出未知位置的高程值。

常用的插值方法有最邻近插值、反距离权重插值和克里金插值等。

2.1.1 最邻近插值最邻近插值法是最简单的插值方法之一。

它将未知位置的高程值设置为距离最近的已知高程点的值。

这种方法的优点是计算速度快，但结果可能较为粗糙。

2.1.2 反距离权重插值反距离权重插值法是一种基于距离的插值方法。

它根据已知高程点与未知位置的距离来确定权重，再根据权重对已知高程点的值进行加权平均。

这种方法考虑了距离因素，能够提供更准确的高程估计结果。

2.1.3 克里金插值克里金插值法是一种基于统计学原理的插值方法。

它通过计算已知高程点之间的空间相关性来推算未知位置的高程值。

克里金插值法能够充分利用已知高程点的空间信息，得到较为精确的高程模型。

2.2 三角网格法三角网格法是一种基于三角形剖分的DEM生成算法。

它将地面高程点连接成不规则的三角形网格，然后通过插值方法计算三角形内部的高程值。

三角网格法适用于不规则地形的高程模拟，能够提供较为真实的地形表面模型。

2.3 基于机器学习的方法近年来，随着机器学习技术的发展，基于机器学习的DEM生成方法也逐渐兴起。

这种方法利用大量的高程数据和地理特征作为输入，通过训练模型来预测未知位置的高程值。

基于机器学习的方法在处理大规模高程数据时具有较高的效率和准确性。

3. DEM生成等高线算法实现DEM生成等高线算法是在DEM生成算法的基础上，进一步提取等高线曲线。

基于格网DEM的自适应等高线内插方法

基于格网DEM的自适应等高线内插方法
赵建三
【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(034)003
【摘要】利用二元三次样条函数建立了格网数字高程模型的格网内部地形曲面函数,在此基础上,提出了用三次参数曲线求解给定高程的等高线方程及其参数求解条件;为了简化该三次参数曲线的求解,通过实验研究了参数曲线的参数取值范围,运用等值线内插方法时考虑了地形曲面的数学特性;此外,还研究了等值线的存贮结构,并与常规存贮方法进行对比分析.研究结果表明:内插结果是具有整体二阶连续的分段三次函数而不是线性函数;该内插方法与常规方法相比,存贮结构节省60%～70%的存贮空间,并且更适用于基于等高线的各种地学分析.
【总页数】5页(P315-319)
【作者】赵建三
【作者单位】长沙交通学院道路与交通工程系,湖南,长沙,410076
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.利用等高线制作格网DEM方法的研究 [J], 石翠萍
2.基于格网DEM的等高线提取误差传播模型 [J], 晋蓓;刘学军;张宏鸣;兰建斌
3.基于规则格网 DEM 的等高线绘制与优化 [J], 龚恒;何元清
4.基于等高线约束三角网的格网DEM精度评估方法 [J], 徐道柱;张卫柱;田浩;熊顺
5.等高线生成规则格网DEM适宜分辨率的选取方法研究 [J], 徐哲;李宏伟;孙红政因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

浅谈DEM模型的建立及在测绘中的应用

浅谈DEM模型的建立及在测绘中的应用本文介绍数字高程模型的建立及在测绘中的应用标签数字地面模型（DTM）；数字高程模型（DEM）；不规则三角网（TIN）一、概述数字地面模型DTM（Digital Terrain Model），最初是美国麻省理工学院Miller 教授为了高速公路的自动设计于1956年提出来的。

此后，它被用于各种线路（铁路、公路、输电线路等）的设计及各种工程的面积、体积、坡度的计算，任意两点间可视性判断及绘制任意断面图。

在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图与地形图的修测等。

它也是地理信息系统的基础数据。

数字地面模型DTM是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。

严格地说，DTM是定义在某一区域D上的m维向量有限序列：﹛Vi,i=1,2,…,n﹜，其向量Vi=(Vi1,Vi2,…,Vin)的分量为地形（（Xi,Yi,Zi）,(Xi,Yi)∈D）、资源、环境、土地利用、人口分布等多种信息的定量或定性描述。

DTM是一个地理信息数据库的基本内核，若只考虑DTM的地形分量，我们通常称其为数字高程模型DEM （Digital ElevainModel），其定义如下：数字高程模型DEM是表示区域D上地形的三维向量有限序列：﹛Vi,= Xi,Yi,Zi﹜，i=1,2,…,n),其中(Xi,Yi)∈D是平面坐标，zi是（Xi,Yi)对应的高程。

在实际测绘应用中，许多人习惯将DEM称为DTM，实际上它们是不完全相同的。

DEM有多种表示形式，主要包括规则矩形网格与不规则三角网。

二、数字高程模型的数据获取为了建立DEM，必须测量一些点的三维坐标，这就是DEM数据采集或DEM 数据获取。

被量测的这些点称为数据点或坐标点。

DEM数据点的采集方法主要有以下几种：1、地面测量这是测绘中最常用的DEM点采集方法，利用自动记录的全站仪在野外实测三维坐标点，这种仪器一般都有微处理器，它可以自动记录与显示有关数据，还能进行多种测站上的计算工作。

等高线区域内插值算法研究

３２基于象限搜索法。
基于上述问题，本文提出一种基于象限搜索的方法。
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４算法实现
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该算法可简单表述为：对于一个位置导读值的点Ｎ以它
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测绘地形图术语描述

数字高程模型DEMDEM，（Digital Elevation Model，缩写DEM）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。

DEM是对地貌形态的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息，也可与DOM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。

DEM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。

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。

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，格网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。

建立DEM的数据源及采集方式讲有：(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等;(2)根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。

DEM内插方法很多,主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。

目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(Triangular Irregular Network, 简称TIN)。

1-11栅格数据与栅格数据处理

1-11栅格数据与栅格数据处理11栅格数据与栅格数据处理除了⽮量数据之外，另⼀种形式的数据在表⽰图形信息和计算机图像处理⽅⾯，也起着愈来愈重要的作⽤，那就是栅格形式的数据。

11.1栅格数据及其获取11.1.1栅格数据的概念将制图区域的平⾯表像按⼀定的分解⼒作⾏和列的规则划分，就形成⼀个栅格阵列，其中每个栅格也称“像元”或“像素”。

根据所表⽰的表像信息，各个像元可⽤不同的“灰度值”来表⽰，但每个像元被认为是内部⼀致的基本单元。

由平⾯表像对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形式的数据就是栅格数据。

如果⼀个图像的灰度值只有两种（通常⽤1表⽰前景元素，⽤0表⽰背景元素），则这个图像也称“⼆值图像”（或称“⼆元图像”）。

图11.1表明如何⽤⽮量数据和栅格数据来表⽰⼀条曲线。

图11.1在⽮量形式表⽰中，曲线由⼀个顺序点列的X，Y坐标值给出，井可通过对每相邻的两点作连线⽽予以再现；⽽在栅格形式表⽰中，曲线是通过对其经过的所有像元赋以特定的数值⽽给出，即“线上”与“线外”的像元具有不同的灰度值。

只要通过⼀种装置，将栅格数据中不同的灰度值变为物理上不同的亮度，就可以将曲线再现出来。

在计算机地图制图中，⽤栅格数据表⽰各种地图基本图形元素的标准格式如下（见图11.2）。

点状要素——⽤其中⼼点所处的单个像元来表⽰；线状要素——⽤其中轴线上的像元集合来表⽰。

中轴线的宽度仅为⼀个像元，即仅有⼀条途径可以从轴上的⼀个像元到达相邻的另⼀个像元。

这种线划数据称细化了的栅格数据；⾯状要素——⽤其所覆盖的像元集合来表⽰。

图11.211.3图在栅格数据中，常⽤的相邻概念有四⽅向相邻和⼋⽅向相邻两种。

如图11.3。

设所讨论的中⼼像元为（i，j）（即第i⾏、第j列的那个像元），若只定义与其有公共边的四个像元（i-l，j）、（i，j ＋1）、(i＋1，j)、（i，j-1）与中⼼像元（i,j）相邻，则这种相邻称为四⽅向相邻。

此时，像元（i,j）（i+1,j-1）（i+1,j+1）、具有四向邻域；若除了上述的四个像元以外，还定义像元（i-1，j-1）、（i-1，j＋1）、也与中⼼像元（i，j）相邻，则这种相邻称为⼋⽅向相邻。

基于南方CASS的等高线内插功能的改进

基于南方CASS的等高线内插功能的改进韦相任【摘要】在进行数字化地形测量或纸质地形图矢量化成图时,利用南方CASS的等高线内插功能绘制的等高线存在震荡波、内插失效等问题,这往往需要大量的人工修改才能满足出图要求.针对此问题,文章提出了步长滤波优化方法.实践证明,该方法能有效解决等高线内插不合理问题,且能大大减少等高线手工编辑的工作量,提高工作效率.【期刊名称】《地矿测绘》【年(卷),期】2016(032)002【总页数】4页(P35-38)【关键词】地形图矢量化;等高线内插;存在问题;步长滤波;LISP语言【作者】韦相任【作者单位】广东有色金属地质局九三三队,广东肇庆526060【正文语种】中文【中图分类】P208;TP391.4以AutoCAD应用软件为平台的南方CASS，其自带的栅格图矢量化功能只需插入栅格图像并对图像坐标进行校正后就能对其进行矢量化。

其等高线内插功能能够快速对栅格图片的等高线进行矢量化，应用起来十分方便，但在实际应用中存在不少问题，如对较复杂地形进行等高线内插时，会出现震荡甚至内插失效等问题。

针对以上问题，本文对等高线局部内插方法进行了探讨，提出“步长滤波法”，并利用LISP语言编程解决了此问题[1-4]。

等高线局部内插是对局部等高线的加密，即在两条等高线之间插入若干条首曲线。

实际操作过程为：先手工矢量化两条等高线作为内插的母线，再内插加密首曲线。

内插结果要求尽量做到合理，等高线尽量贴近实际。

利用南方CASS软件进行等高线内插时，多数情况下能取得较好的效果，如应用于地形变化不大的地方，但对于一些突变地形内插出的等高线会出现震荡，严重失真，如图1所示。

这种情况还需手动修改，由于曲线节点较多，手工修改的工程量较大。

利用CASS内插等高线时，可以通过改变滤波值的大小来改善所内插出的等高线的震荡问题，但如果滤波太大则会出现等高线节点太少，内插的等高线不合理，甚至出现首曲线与母线相交的情况，如果滤波值太小，又会出现等高线震荡、不够圆滑等问题(见图1)。

基于DEM栅格图生成等高线的方法

基于DEM栅格图生成等高线的方法摘要：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，通过DEM可以生成传统用的地形图。

Arcgis是一款功能非常强大的地理信息处理软件，可以实现DEM生成等值线（等高线）的功能，但由于不是专业的地形图处理软件，生成的等值线要处理成符合标准的地形图比较困难。

通过arcgis从dem中提取出适当密度的高程点，再将其转换成cass能够识别的格式，就能够在cass中按地形图成图流程生成标准的地形图。

本文介绍了这种方法的主要流程，希望能够对有需要的同行有所裨益。

也希望能够抛砖引玉，与广大同行探讨交流。

关键词：DEM；ARCGIS；CASS；地形图Arcgis是一款功能非常强大的地理信息处理软件，可以实现DEM生成等值线（等高线）的功能，但由于不是专业的地形图处理软件，等高线的美观性差，尽管可以使用制图工具中的平滑线、简化线等美化工具，但成图的效果仍然不理想。

同时，要达到真正地形图要求的高程点、等高线等图面标注、修饰的效果十分困难，即使勉强能够实现这种功能，方也法十分烦琐。

通过arcgis从dem中提取出适当密度的高程点，再将其转换成cass能够识别的格式，在cass中按地形图成图流程生成标准的地形图。

一、Dem预处理DEM导入GIS，检查高程是否有负值或其它异常值，若有需做处理。

当然，如果异常值太多，导致影响整个区域的高程质量，就需要进行其它复杂的修复或重新寻找质量合格的dem影像。

高程异常值的处理思路是构建一个新栅格图层，此新栅格图层中，凡是原dem中高程值小于0的像素，新栅格中该像素位置的值则为0，凡是原dem中高程值大于0的像素，新栅格中该像素位置的值则为1，（也可以根据当地高程情况，若已知该dem区域中的高程的最低、最高值，也可以将在正常范围外的像素位置的值设为0，正常范围内的像素位置的值设为1），用重分类工具将新栅格中的0设置为NODATA，这样就排除了异常值参与运算。