DEM数据质量分析与控制
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。
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。
DEM重点整理(又添加)
DEM重点整理第一章概述1. 模型：指用来表现其他事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事物本体。
2. 数字地面模型含义的扩展：测绘学家心目中的数字地面模型是新一代的地形图，地貌和地物不再用直观的等高线和图例符号在纸上表达，而且通过储存在磁性介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式描述。
3. 数字高程模型的概念：数字高程模型简称DEM。
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，是数字地形模型的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。
4. 数字高程模型的含义：DEM是DTM中最基本的部分，它是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。
5. 数字地面模型的特点：（1）易以多种形式显示地形信息；（2）精度不会损失；（3）容易实现自动化、实时化；（4）具有多比例尺特性。
6. 数字高程模型的应用范畴：见课本10页作为国家地理信息的基础数据土木工程、景观建筑与矿山工程的规划与设计为军事目的‘军事模拟等)而进行的地表三维显示景观设计与城市规划流水线分析、可视性分析关交通路线的规划与大坝的选址不同地表的统计分析与比较生成坡度图、坡向图、剖面图，辅助地貌分析，估计侵蚀和经流等作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被搜盖数据等，以进行显示与分析为遥感、环境规划中的处理提供数据辅助影像解译、遥感分类将I}If}概念扩充到表示与地表相关的各种属性，如人口、交通、旅行时间等与GI5联合进行空间分析虚拟地理环境第二章数字高程模型的采样理论1.采样的理论背景：推而广之，采样定理同样适用于决定相邻剖面之间的采样间隔，从而得以获取由DEM所表示的地形表面的足够信息。
反之，如果地形剖面的采样间隔是Dx，那么波长小于2Dx的地形信息将完全损失。
2.数据采样策略：（1）沿等高线采样（2）规则格网采样（3）剖面法（4）渐进采样（5）选择性采样（6）混合采样3. 数字高程模型源数据的三大属性：数据的分布、数据密度、数据精度。
实景三维DEM数据生产及质量控制技术探索
创新应用地理信息世界GEOMATICS WORLD 第29卷 第3期2022年6月Vol.29 No.3June，2022实景三维ＤＥＭ数据生产及质量控制技术探索Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｒｅａｌ ３Ｄ ＤＥＭ Ｄａｔａ引文格式：何建宁，吴燕平，李冬芳，等.实景三维DEM数据生产及质量控制技术探索[J].地理信息世界,2022,29(3):43-48.何建宁１，吴燕平２，李冬芳３，成晓英１，郭兴富１1. 自然资源部 第一地理信息制图院，陕西 西安 710054；2. 自然资源部 第一航测遥感院，陕西 西安 710054；3. 自然资源部 陕西测绘产品质量监督检验站，陕西 西安 710054作者简介：何建宁（1981―），女，陕西西安人，正高级工程师，硕士，主要从事基础测绘数据生产、地理国情监测及地图制图等技术工作Ｅ－ｍａｉｌ：****************通信作者：吴燕平（1971―），女，陕西西安人，高级工程师，硕士，主要从事基础测绘数据生产、地理国情监测、地图制图、实景三维中国建设等项目管理工作Ｅ－ｍａｉｌ：*****************收稿日期：2022-01-10ＨＥ Ｊｉａｎｎｉｎｇ１，ＷＵ Ｙａｎｐｉｎｇ２，ＬＩ Ｄｏｎｇｆａｎｇ３，ＣＨＥＮＧ Ｘｉａｏｙｉｎｇ１，ＧＵＯ Ｘｉｎｇｆｕ１1. The First Institute of Geoinformation and Cartography, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China;2. The First Institute of Photogrammetry and Remote Sensing, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China;3. Shaanxi Surveying and Mapping Production Supervision and Inspection Station, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China【摘要】地形级DEM数据是实景三维中国建设的重要地形数据成果，也是国家新型基础设施建设的重要组成部分。
谈DEM数据的制作与质量控制
谈DEM数据的制作与质量控制摘要：本文着重介绍了“4d”产品中的dem并结合作业区使用数码航摄资料里制作dem的质量检查谈谈对dem的认识与体会。
关键词：dem；数字产品制作；质量检查中图分类号：o213.1 文献标识码：a 文章编号：引言摄影测量与遥感是从影像和其它传感系统中获取地球及其环境的可靠信息，并对其进行记录、量测、分析与表达的科学和技术。
数字高程模型（dem）是数字化测绘“4d”产品的重要组成部分之一，有着广阔应用前景的基础地理信息数据。
制作数字正射影像dom 的就必须先生成dem，盘锦市利用dom与dem建立三维立体漫游景观地理信息系统，丰富了城市管理、规划的手段与方法，也为招商引资建立了一个直观的平台。
1．1 dem定义数字高程模型（digital elevation model）,简称dem。
它是用一组有序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。
从数学的角度，高程模型是高程z关于平面坐标x，y两个自变量的连续函数，数字高程模型（dem）只是它的一个有限的离散表示。
高程模型最常见的表达是相对于海平面的海拔高度，或某个参考平面的相对高度，所以高程模型又叫地形模型。
实际上地形模型不仅包含高程属性，还包含其它的地表形态属性，如坡度、坡向等。
数字地形模型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。
数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（digital elevation model，简称dem）。
高程是地理空间中的第三维坐标。
由于传统的地理信息系统的数据结构都是二维的，数字高程模型的建立是一个必要的补充。
dem通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示，广义的dem还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。
在地理信息系统中，dem 是建立dtm的基础数据，其它的地形要素可由dem直接或间接导出，称为“派生数据”，如坡度、坡向。
数字高程模型第二讲DEM数据组织与管理
这种结构只需要两个文件：三角形顶点坐标文件和组 成三角形三顶点用点在坐标文件中的序号表示文件
ArcView DEM 文本文件格式
2行程编码结构
对于一幅DEM;常常在行或列方向上相邻的若干点具 有相同的高程值;因而从第一列开始;在格网单元数值发生 变化时一次纪录该值以及重复的个数;应用时利用重复个 数恢复DEM矩阵 对DEM每一行均按上述结构组织;则实现 DEM行程编码方案
行程编码实际上是一种栅格数据的压缩方案;能有效地 减少数据存储量;特别在平坦地区
3块状编码结构
块状编码方案是将行程编码方案从一维扩展到二维的 情况;它采用方形区域作为纪录单元;每个纪录单元包括相 邻的若干栅格 数据结构是由纪录单元的初始位置行列号 格网单元高程值和方形区域半径正方形区域的边长;采用 格网间距倍数表示所组成的单元组 整个DEM数据文件由 该单元组组成;根据初始位置和区域半径可恢复高程矩阵
● 镶嵌数据模型按照网格形状可分为规则镶 嵌数据模型和不规则镶嵌数据模型;镶嵌模型的典 型应用是地形曲面模拟;即数字高程模型;其中基 于正方形网络的镶嵌数据模型为栅格DEM;而基于 不规则镶嵌数据模型为不规则三角网DEM
2 2 2规则镶嵌数据模型 ● 所谓规则镶嵌数据模型;就是用规则的小面
块集合来逼近不规则分布的地形曲面 在二维空间 中可以有多种可能的规则格网划分方法;如图1
ＴＩＮ
坐标表
三角形表
ＴＩＮ模型基本链表结构
这种结构简单但拓扑关系是隐含的;不利于TIN模型的检索与应 用 因此围绕着拓扑关系的描述产生了多种TIN的数据结构
数字高程模型第三章DEM数据获取方法
扫描与矢量化：黑色或彩色扫描，扫描参数根据图件信息量、线划密度、质量等因素调节，一般分辨率不小于300dpi。扫描后进行矢量化。 数据分层：主要用于DEM的层有地形信息层、水系层、推测区域、辅助高程层、公里网层等。
2.摄影测量数据采集方法 1〕摄影测量的根本原理：利用在不同地方获取的具有一定重叠度的同一景物的两张影像，在室内建立立体模型，对其进行三维量测。 2〕摄影测量的信息获取方式 航空/航天摄影测量：飞行器上搭载摄影测量设备〔传感器〕，垂直摄影方式获得数据。 地面摄影测量：采用倾斜摄影或交向摄影方式获取数据。
基于不同观点的采样 1.统计学观点：DEM外表可以看作是点的特定集合〔采样空间〕有随机采样和系统采样两种方法。因此，对特定集合的研究可以转化为对采样数据的研究。 随机采样：对各采样点以一定概率进行选择，各点被选中的概率各不相同〔假设概率相同那么为简单随机采样〕。 系统采样：也称规那么采样，以预先设定的方式确定采样点，各采样点被选取得概率为100%。
5 . 地貌单元类型 不同的地貌类型划分对DEM数据采集有一定的指导意义，如黄土地貌破碎，要分布较的采样点，而平原地区高程数据的精度要求比较高〔对坡向、流域网络影响比其他地区要大〕。
采样数据的属性 采样：确定在何处需要量测点的过程，这个过程由三个参数决定：点的分布、点的密度和点的精度。 1.采样数据的分布：由数据位置和结构来确定，指数据点的分布形态。 位置由地理坐标系统中经纬度或格网坐标系统中坐标决定。 结构〔分布〕的形式很多，因地形特征、设备、应用的不同而不同。 结构〔或分布〕的类别之间没有明显的界线和标准，实际采样时相互之间很多时候是重叠的。
5.选择性采样：根据地形特征进行选择性采样，沿山脊线、山谷线、断裂线、离散特征点〔山顶点〕等。 优点是只需以少量的点便能使其所代表的地面具有足够的可信度。 6.混合采样：将选择性采样与规那么格网采样相结合或者是选择性采样与渐进采样相结合的方法。
dem数据使用教程
DEM高程数据(2013-11-12 15:06:40)转载▼标签：杂谈DEM高程数据包括两个部分：ASTER GDEM30米分辨率高程数据和SRTM90米分辨率高程数据。
ASTER GDEM数据来源于NASA，数据覆盖范围为北纬83°到南纬83°之间的所有陆地区域，时间范围为2000年前后；SRTM数据来源于CIAT，数据覆盖范围为北纬60°至南纬60°之间的所有陆地区域，时间范围为2000年前后。
ASTER GDEM 30米分辨率高程数据本数据集利用ASTER GDEM第一版本（V1）的数据进行加工得来，是全球空间分辨率为30米的数字高程数据产品。
由于云覆盖，边界堆叠产生的直线，坑，隆起，大坝或其他异常等的影响，ASTER GDEM第一版本原始数据局部地区存在异常，所以由ASTER GDEMV1加工的数字高程数据产品存在个别区域的数据异常现象，可以和全球90米分辨率数字高程数据产品互相补充使用。
ASTER GDEM数据采用UTM/WGS84投影，数据格式为IMG栅格影像，数据的值域范围为-152-8806米之间，比例尺为1:25万，其垂直精度20米，水平精度30米。
数据命名规则：ASTER GDEM基本的单元按1度X1度分片。
每个GDEM数据包有两个文件，一个数据高程文件和一个质量评估（QA）文件。
每个文件的命名是根据影像几何中心左下角的经纬度产生。
例如，ASTGTM_N29E091代表左下角坐标是北纬29度，东经91度。
ASTGTM_N29E091_dem和ASTGTM_N29E091_num对应的分别是高程数据和质量控制数据。
SRTM 90米分辨率高程数据SRTM（ShuttleRadarTopographyMission）90米分辨率高程数据由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）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。
DEM数据获取方法解析
tan
Y
2
2
Y
R
x 1
Z01
P
Z10
T
(1,1)
OLeabharlann (0,0)(1,0)
又:
tan X
PO RO
PO QO QO RO
tan sin 1
Q
y
2 S
tan Y
PO SO
PO QO QO SO
tan
sin 2
tan
cos1
所以: tan 2 X tan 2 Y tan 2
第三节 DEM数据采样策略与采样方法
地形曲面几何特征
理论基础: 地形表面可以划分成点和线划 分成一系列的单一几何表面 组成地形表面点和线可以分为两大类: 特 征要素和非特征要素
特征要素包括地形特征点和特征线
特征点: 山顶、洼地、鞍部、山脚 点、山脊点、山谷点等
特征线: 山脊线、山谷线、各种断 裂线（陡坎、海岸线、水涯线等）
（实线为山脊线, 虚线为山谷线, 三角形表示山顶, 小园 为鞍部, 正方形为方向变化点和坡度变化点）
摄影测量数据采集方法
绝大部分的大比例尺图（1:5千、1:1万、 1:5万）的成图是采用摄影测量方法
立体像对法
资料来源于张超主编的《地理信息系统教程》所配光盘
两类数字摄影测量
全数字自动摄影测量方法: 全数字摄影测量方 法采用规则格网采样，直接形成格网DEM，如 果与GPS自动空中三角测量系统集成，则可形 成内外业一体的高度自动化DEM数据采集技术 流程
数据精度
采样数据精度与数据源、数据的采集方 法和数据采集的仪器密切相关的 数据源: 野外测量>影像>地形图扫描 影像:摄影测量 >GPS
DEM数据处理与分析
DEM数据处理与分析DEM数据处理与分析一、DEM数据获取在进行DEM数据处理与分析之前，首先需要获取相关的DEM数据。
DEM数据是通过激光雷达或者卫星遥感技术获取的数字高程模型数据，可以提供地形高度信息。
获取DEM数据的方式有很多种，可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。
二、DEM数据处理一）初步预处理在进行DEM数据处理之前，需要对数据进行初步预处理。
这一步骤包括数据格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。
其中，数据质量检查是非常重要的一步，可以保证后续的数据处理和分析的准确性。
二）其他处理除了初步预处理之外，还有一些其他处理方法可以对DEM数据进行优化。
比如，可以进行数据插值、数据平滑、数据过滤等操作，可以提高DEM数据的精度和可靠性。
三）坐标转换（计算坡度之前的预处理）在进行坡度计算之前，需要对DEM数据进行坐标转换。
坐标转换是将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程，可以保证DEM数据的准确性和一致性。
三、DEM数据拼接一）获取在进行DEM数据拼接之前，需要先获取需要拼接的DEM数据。
可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。
二）镶嵌将多个DEM数据镶嵌在一起，形成一个完整的DEM数据集。
在进行镶嵌之前，需要对数据进行预处理，包括格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。
三）裁剪在进行DEM数据裁剪之前，需要明确裁剪的范围和目的。
裁剪可以将DEM数据集中的某一部分提取出来，可以用于特定的分析和应用。
四、地形属性提取在进行DEM数据分析之前，需要先进行地形属性提取。
地形属性包括坡度、坡向、高程等信息，可以用于地形分析和地形建模。
提取地形属性的方法有很多种，可以通过GIS软件和编程语言进行实现。
一、提取坡度在地形分析中，坡度是一个十分重要的参数。
我们可以使用GIS软件来提取地形的坡度信息。
坡度的计算方式是通过对高程数据进行数学处理得到的。
在提取坡度时，我们需要先选择合适的高程数据，并设置合适的参数。
无人机测绘操控技术的数据处理与结果分析指南
无人机测绘操控技术的数据处理与结果分析指南随着无人机技术的快速发展，无人机测绘在各个领域得到了广泛应用。
然而，无人机测绘的过程中，数据处理和结果分析是至关重要的环节。
本文将介绍无人机测绘操控技术的数据处理与结果分析的指南，帮助读者更好地应对这一挑战。
一、数据处理1. 数据采集无人机测绘的第一步是数据采集。
在飞行过程中，无人机会通过搭载的传感器收集大量的数据，包括图像、视频、激光雷达等。
为了确保数据的准确性和完整性，需要注意以下几点：- 飞行计划：合理规划飞行路线和高度，确保无人机能够充分覆盖目标区域。
- 传感器设置：根据具体的测绘任务，合理设置传感器参数，如曝光时间、焦距等。
- 数据质量控制：在数据采集过程中，实时监控数据质量，及时处理可能出现的问题。
2. 数据预处理数据采集完成后，需要对原始数据进行预处理，以便后续的分析和应用。
常见的数据预处理包括：- 数据格式转换：将原始数据转换为通用的格式，如JPEG、TIFF等。
- 数据校正：对图像进行几何和辐射校正，以纠正由于无人机姿态、大气等因素引起的误差。
- 数据配准：将采集的多个图像进行配准，以获得更高精度的测绘结果。
3. 数据处理算法数据处理算法是无人机测绘中的核心技术之一，它决定了最终测绘结果的精度和可靠性。
常见的数据处理算法包括：- 影像拼接：将多个图像拼接成一个完整的地图，常用的算法有SIFT、SURF 等。
- 数字高程模型（DEM）生成：通过对图像进行三维重建，生成地表的高程模型。
- 特征提取：通过图像分析和计算机视觉技术，提取出目标区域的特征信息。
二、结果分析1. 数据可视化数据处理完成后，需要将结果进行可视化，以便更直观地理解和分析。
常见的数据可视化方式包括：- 二维地图：将测绘结果以地图的形式展示，可以使用GIS软件进行制作。
- 三维模型：通过将测绘结果转换为三维模型，可以更清晰地观察地形和地貌的变化。
- 热力图：通过对测绘结果进行颜色渲染，可以显示目标区域的密度和分布情况。
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。
DEM质量检查报告
xxx省xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区。
DEM产品检查报告XXXXXXX2017年11月27日目录1 任务概况 (1)1.1任务来源 (1)1.2完成任务情况 (1)2 测区自然地理概况 (1)3 检查的技术依据 (4)4 检查工作情况 (6)4.1检查人员的组成 (6)4.2检查工作概况 (6)4.3检查内容 (7)4.4检查的方法 (10)5 主要问题及处理情况 (11)5.1空三加密 (11)5.2DEM生产 (13)6 质量评价 (16)1 任务概况1.1任务来源针对xxx省xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区、xxx摄区约42000平方公里范围内，基于航空影像的空三后成果，进行DEM 的数据生产。
1.2 完成任务情况现已完成全部作业区的DEM生产任务和质量检查工作。
2 测区自然地理概况（1）xxx区(一) 地理位置xxx县隶属xxx省齐齐哈尔市，幅员4026平方公里，是齐齐哈尔市北部交通枢纽。
位于xxx省西部，嫩江中游左岸。
距齐齐哈尔市65公里，距哈尔滨市350公里。
(二) 地形地貌xxx县处于由平缓起伏的漫岗向平原的过渡地段。
地形总趋势是北高南低，东高西低，海拔高度在146.2—224.3m 之间，相对高差78.1m，大部分地面比降为xxx县微地貌变化较大，大致可分为以下几种类型：一级阶地向二级阶地的过渡地段、一级阶地、高河漫滩和低河漫滩。
（2）xxx市(一) 地理位置xxx市隶属于xxx省黑河市，地处黑河市南部、小兴安岭南麓，位于东经126°16′～127°53′、北纬47°35′～48°33'之间，距离黑河市区259公里，是黑河市南部的交通枢纽。
(二) 地形地貌xxx市松嫩平原的边缘地带，东部为小兴安岭山脉的延续，属于山区；西部为丘陵平原区，是松嫩平原过渡的中间地带，也是松嫩平原黑土地带的边缘。
测绘名词解释
D*名词解释DOM数字正射影像图:（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。
它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。
DEM数字高程模型:（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。
DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。
根据不同的高程精度，可分为不同类型。
为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。
DLG数字线划地图:（Digital Line Graphic，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。
DRG数字栅格地图:（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件。
每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。
数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。
DTM数字地面模型DTM（Digital Terrain Models）即数字地面模型，它是地形起伏的数字表达，它由对地形表面取样所得到的一组点的x、y、Z坐标数据和一套对地面提供连续的描述的算法组成。
简单地说，数字地面模型是按一定结构组织在一起的数据组，它代表着地形特征的空间分布。
DTM是建立地形数据库的基本数据，可以用来制作等高线图、坡度图、专题图等多种图解产品。
---------------------------------数字地形模型（DTM）与地形分析在这个论坛里发现有朋友常问这些问题,所以特把有些资料贴出来,希望对大家有帮助,更希望大家支持我,有时间到我家做客/bbs/数字地形模型（DTM）与地形分析导读：DEM和DTM主要用于描述地面起伏状况，可以用于提取各种地形参数，如坡度、坡向、粗糙度等，并进行通视分析、流域结构生成等应用分析。
DEM和DOM生产的基本环节及质量控制
DEM和DOM生产的基本环节及质量控制建立GIS系统的重要性基础资料就包括DEM和DOM，DEM和DOM的质量的优劣会影响到GIS的系统应用。
根据4D成果数据各自的特点和它们之间存在的关联性，实现对DOM、DEM数据进行交互检查，从而提高DEM/DOM成果的质量。
标签：DEM和DOM 生产环节质量控制当前，正处于信息高速发展的时代，人们对于数字测绘的成果需求日益密切，随着数字测绘数字城市研究和深入开展加上应用，GIS到了快速发展，人们越来越认识到GIS的重要性。
本文结合DEM和DOM的生产实例简单阐述了其在生产环节和质量控制的过程，然后将在工作中遇到的一些问题进行探讨。
1 DEM和DOM的生产流程首先对数字空三加密技术进行简单介绍，数字空三加密的作业方法主要有两种方式，一个是全自动作业方式，另一个是半自动作业方式。
全自动作业方式的所有标准点点位都是自动进行匹配，从而进行获取，如果存在遗漏那么后续还要人工进行补测，补测的工作量是由所测区域的扫描质量、飞行质量、地形类别和地物结构所决定的。
全自动作业方式的每一步都非常关键，坚决不可出错，否则整个作业都会受到影响;半自动作业，这个是在屏幕上进行选取，先测量标准点位，然后再匹配数字影像技术，会产生大量的自动点，然后就是人工点和自动点整体平差，其优点明显，能够适用于各种资料作业，与传统的作业相比，将选点工作直接在屏幕上进行，而且在选点的同时还能够进行测量，所以速度很快，在操作中出现失误可以随时修改，灵活性很大。
数字正射影像即就是DOM，它的产生在数字空三加密之后，是根据图幅的位置引入恢复相应的模型的，再把工作区域确定和定义，生成核线影像，再对核线影像进行匹配生成5米间距的粗DEM，再根据所需要的立体模型将DEM进行编辑，并根据需要在立体模型下对此DEM进行必要的编辑，比如将整个水面置平、房屋置平、去掉植物的高程等，用提前编辑好的粗DEM来纠正单模型DOM，再将单模型进行匀光和匀色处理，镶嵌和拼接，把所得到的影像数据进行剪裁，整理修饰，最后就会生成DOM。
DEM数据质量分析与控制
基于坡度信息的格网数据
主要步骤
1、坡度阀值检测：检测P点周围的(八个)坡度值，判断其是 否正常，也即坡度值是否超过某一预先设定的阀值；
2、局部邻域坡度一致性检测：检查横跨P点的四对坡度差值 的绝对值，以确定是否有差值超过给定的阀值；
3、远邻域坡度一致性检测：检测跨越P点周围八邻域点的每 个点的坡度差值是否超过给定的阀值。
数据质量分析
与控制
质量控制是DEM生产中最关键的环节之一， DEM精度的好坏事实上取决于D原始数据的质量是最主要的因素.
不管采用何种测量方法，测量数据总会包含各种 各样的误差，DEM数据也不例外，这些误差从不同 方面影响了DEM原始数据的质量，而DEM原始数据 的质量又将严重影响最终DEM产品及其派生产品的 精度或保真度，因此必须予以专门的处理。
Ac (DEM ) f (S, M , R, A, Ds , Dn ,O) 式中：Ac表示DEM的精度；
S表示DEM表面的特征；
M表示DEM表面建模的方法；
R表示DEM表面自身的特性（粗糙度）；
A，Ds，Dn表示DEM原始数据的三个属性（精度、 分布和密度）；
O表示其他要素。
原始数据误差处理
DEM原始数据的质量可使用原始数据 的三个属性(即精度、密度和分布)的质量来 衡量。
DEM质量检查方法
目视检查
由计算机生成DEM数据的可视化形式，由人工进行 判断与检查。
半自动检查(交互式检查)
基于趋势面与三维可视化的方法，以及基于等高线拓扑关系的方 法都属于此类。在全数字摄影测量及交互式摄影测量生产DEM的方法 中，使用左右正射影像零立体对DEM的检测手段也属于这类型方法。
自动检查
涉及DEM原始数据质量的重要因素是 数据点自身的精度。
DEM数据处理与分析
DEM数据处理与分析目录一、DEM数据获取 (1)二、DEM数据处理 (3)（一）初步预处理 (3)（二）其他处理 (8)（三）坐标转换（计算坡度之前的预处理） (10)三、DEM数据拼接 (12)（一）获取 (12)（二）镶嵌 (12)（三）裁剪 (14)四、地形属性提取 (15)（一）坡度提取 (15)（二）坡向提取 (15)（三）表面曲率提取 (16)五、透视图建立 (17)（一）设置抬升高度 (17)（二）修改显示符号系统 (18)（三）设置渲染 (19)（四）其它图层（栅格或矢量）数据按地形高度进行抬升 (20)六、建立和显示TIN (21)（一）TIN转换 (21)（二）TIN属性描述 (21)（三）TIN渲染 (22)七、创建等高线 (23)（一）创建等高线 (23)（二）创建垂直剖面 (24)（三）坡度分级 (25)七、DEM相关应用 (25)DEM应用之坡度：Slope (26)DEM应用之坡向：Aspect (30)DEM应用之提取等高线 (32)DEM应用之计算地形表面的阴影图 (34)DEM应用之可视性分析 (38)DEM应用之地形剖面 (41)八、说明 (42)一、DEM数据获取地理空间数据云为我们免费提供了大量的影像和高程数据。
其中高程数据分辨率包括90米和30米两种，现在我介绍一下如何下载这些DEM数据。
1、首先在百度中搜索“地理空间数据云”，打开其页面，如图1。
2、这里需要地理空间数据云的账号，点击右上角的注册，注册一个账号。
如图2。
3、注册完后，登陆账号，然后开始检索所需DEM数据。
这里介绍一下高级检索：点击“高级检索”即可进入，然后我们可以分别按照“地名”、“经纬度”、“行政区”三种条件检索，同时也可以使用“日期”等进一步缩小范围。
如图3。
4、我们输入经纬度范围（如图4）或者输入行政区名称（如图5）。
5、选择数据集，这里我们选择“DEM数字高程数据”，其中有90米和30米之别。
利用Global Mapper检查DEM质量方法
图 ２ 谷地地 区 Ｄ Ｅ Ｍ生成的等高线与原始等高线对比 结束 语 利用 （ ， ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｍ ａ ｐ ｐ ｅ ｒ 软件检查 Ｄ Ｅ Ｍ 成果 ， 不仅操作 简 单 ． 而 且 快速准确 ． 既能提 高ｌ Ｔ作效率 ， 又能减轻 ｒ 作强度 。
参 考 文 献
… 林松 ， 程 维明 ， 乔 玉 良． 基于Ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｍ ａ ｐ ｐ ｅ ｒ 的 地 貌 晕 渲 制 图— — 以西安 幅（Ｉ ４ ９ ） 为例 Ｉ Ｊ ｌ ＿ 地球信息科 学学报 ， ２ ０ ０ ９ （ ６ ） ． ｆ ２ １ 田茂义 ， 曹洪松 ， 刘如飞等． 基于 Ａ ｒ ｅ （ ； Ｉ Ｓ和 Ｃ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｍａ ｐ ｐ ｅ ｒ 软件 的 三 维地 形 可视 化技 术 的应 用ｆ Ｊ １ ． 全球 定位 系统 ， ２ ０ １ ｌ （ ２ ） ．
； Ｄ Ｅ Ｍ； 等 高 线
差异 ， 表 明该 处 Ｄ Ｅ Ｍ 有较 大误 差 、 在构建 Ｄ Ｅ Ｍ时 。 应 该 在该 处 增 加
的等高线和制作好的 Ｄ Ｅ Ｍ数据 ，并将 数 特征点 、 线 。如图 ２所示。
软件 支持 的格 式 。
打 开转换 好的 Ｄ Ｅ Ｍ数据和原始等高线数 线叠 加 在 Ｄ Ｅ Ｍ效果图 Ｉ 。
１ 数 据 检 查标 记 图 哿所标 注 的 范 线 内 问题 的 数据 输 出保
｝ 冈效率 ，检查时 应注意每 幅地 图的等高 高距 的图幅 ， 生 成等高线并检查。 多幅图检 图幅 接 边情 况 。 Ｍ生成的等高线在平地 、 沟脊处表示 的不
下 几 个方 面 ： 戈 有 无 明 突变 ， 明 显突 变 表 明 Ｄ Ｅ Ｍ 在该
科 技 论 坛
Ｇｌ ｏｂａ ｌ Ｍ ａ ｐｐｅ ｒ 检查
1:50000高精度DEM成果质量控制
值法检查等方法，更好地控制DEM成果质量，以满 足0 ： 50 000高精度DEM产品的需求。
1高精度dem成果生产流程
生产流程对比 0:54 002传统DEM产品的生产流程:利用航空 数码影像的空三加密成果，在立体模型下量测特征 点、线，构建不规则三角网，生成25 m格网间距的 DEM成果，进行镶嵌和编辑处理，最后裁切分幅 DEM成果。 由于0： 54 002高精度DEM的格网间距是 12 m,其DEM成果是基于已有DSM成果进行生产 的。DSM生产以卫星遥感影像数据作为数据源，利 用区域网平差精确求解遥感影像模型参数，构建立 体模型;匹配单景影像DSM数据，并镶嵌为整个区 域的大块DSM；通过网络端多人协同作业，对DSM 成果进行编辑处理，裁切为分幅DEM成果。传统 DEM与高精度DEM成果的生产流程见图0。 0.2高精度DEM成果制作 在0： 54 002高精度DEM项目中，DEM成果是 在已有DSM成果基础上进行生产的。DSM成果的 生产工艺如下： 0)选择卫星遥感影像作为数据源，基于区域网 平差精确求解遥感影像模型RPC参数，通过下视、 前视和后视影像创建立体像对；
LIU Jun WANG Weili GUAN Huixion
摘 要:根据0：4 002高精度DEM成果的生产要求，对比传统DEM成果与0：54 002高精度DEM 成果的生产流程和成果质量检查方法，并根据大数据量高精度DEM多样化的检查方法，提出在人 机交互立体环境下，综合使用DEM数据检查、DEM晕渲检查以及DSM与DEM差值法检查等方 法，以便更有效地控制DEM成果质量。 关键词：数字高程模型；质量检验;工艺流程;质量控制 Keywords: Digitai Elevation Model - QuaPty Insaection ； Process Flow ； QuaPty Control 中图法分类号
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
质量控制是DEM生产中最关键的环节之一， DEM精度的好坏事实上取决于DEM的质量控制好坏。
影响DEM精度的因素是多种多样的，其中DEM 原始数据的质量是最主要的因素. 不管采用何种测量方法，测量数据总会包含各种 各样的误差，DEM数据也不例外，这些误差从不同 方面影响了DEM原始数据的质量，而DEM原始数据 的质量又将严重影响最终DEM产品及其派生产品的 精度或保真度，因此必须予以专门的处理。
DEM原始数据的质量可使用原始数据 的三个属性(即精度、密度和分布)的质量来 衡量。 涉及DEM原始数据质量的重要因素是 数据点自身的精度。
主要方法
1、滤波法：分离数据集合中人们感兴趣的主要 信息与其余的作为随机噪声的信息。 2、基于趋势面及三维可视化的粗差检测与剔除 3、基于坡度信息的格网数据粗差检测与剔除 4、基于等高线拓扑关系的粗差检测与剔除
基于趋势面及三维可视化
对于一个特定的研究区域，在三维透视图 上可疑点是否表现为粗差非常直观，很容易 据此作出正确判定。
基于坡度信息的格网数据
主要步骤
1、坡度阀值检测：检测P点周围的(八个)坡度值，判断其是 否正常，也即坡度值是否超过某一预先设定的阀值； 2、局部邻域坡度一致性检测：检查横跨P点的四对坡度差值 的绝对值，以确定是否有差值超过给定的阀值； 3、远邻域坡度一致性检测：检测跨越P点周围八邻域点的每 个点的坡度差值是否超过给定的阀值。
错误类型
1）、空间位置错误 ：错误的悬挂线、两条等高线相交和同一等高线 应该连接处未能相连 2）、赋值错误：首尾相连两条等高线高程值不等、相邻等高线高程 值突变邻等高线高程值之间的关系
基于等高线图示（2）
由于等高线过于密集造成的等高线不连续
DEM精度评定方法
Ac ( DEM ) f (S , M , R, A, Ds , Dn , O)
式中：Ac表示DEM的精度；
S表示DEM表面的特征；
M表示DEM表面建模的方法； R表示DEM表面自身的特性（粗糙度）； A，Ds，Dn表示DEM原始数据的三个属性（精度、 分布和密度）； O表示其他要素。
原始数据误差处理
DEM精度的数学模型
如果某离散型随机变量X的分布规律为：P(X=xi)=pi 其中，xi为随机采样点值。对于随机变量X来说，大小与离散 程度是两个重要指标。通常用数学期望来表示随机变量的大 小，而用方差来表示随机变量的离散度。随机变量X的数学期 望E（X）定义为： n E ( X ) xi pi
偶然误差
对同一目标的量测由于观测误差的存在，其测量值会 有所不同，且不表现出任何必然规律。
粗差
实质是一种错误。同随机误差和系统误差相比，它们 在测量中出现的可能性一般较小。
DEM精度的数学模型
精度是指误差分布的密集或离散程度。一 般情况下，如果随机采样点超过３０个， 我们就认为误差符合正态分布，因此可以 用统计学方法对精度进行评价。
数字高程模型精度研究以1988年为界可分为两个阶段。
从1958年数字高程模型概念提出到1988年，这个阶段对 DEM精度研究的基本特征是内插技术和数据采样策略研究。 随着地理信息系统技术的日益普及以及对空间数据质量和 精度认识的逐步提高，人们发现以前DEM精度模型并不能 给出可靠的精度预测和评价，这也表明在DEM生产和应用 领域中对误差元素的理论分析和精度模型研究，仍然是一 个比较紧迫的问题。对DEM的误差分析和精度研究也遍及 DEM的各个环节，如DEM粗差探测、 DEM质量控制、 DEM地形描述精度、 DEM误差空间分布模式、原始数据 误差和地形复杂度与DEM精度关系、 DEM误差可视化等， 提出了各中DEM精度预测公式和误差修正方法，详细研究 了DEM的误差来源和误差类型。
误差来源及误差分类
原始数据的采集误差
1）、原始资料误差：航片的误差(包含航摄的各种误差的 综合)、定向点误差； 2）、采点设备误差：测图仪的误差和计算机计算有效位数； 3）、人为误差：测标切地面的误差(采用数字影像相关时为 影像的相关误差)； 4）、坐标转换误差：相对定向和绝对定向的误差。
高程内插误差
不管采用哪种内插算法，内插点的计算高程与实际 量测高程之间总存在差值。高程内插的误差一方面和选 用的数学方法(内插算法)有关，另一方面和采点的方式 有关。
误差表示
DEM的误差
高程内插误差
原始资料的高程误差
误差分类
系统误差
跟物理方面的因素有关，也即它们可能源于摄影胶片 的温度变化或测量仪器本身。另外，测量仪器在使用前缺 乏必要的校正，或者因为观测者自身的限制(如观测立体的 敏锐度或未能进行正确的绝对定向等)，也有可能产生。 系统误差一般为常数，也可以互相抵消。
整体效果
对起伏不平的地区它产生了过于平坦化的不良结果， 而在平坦地区它又产生了一些不自然的特征。
缺点
所有接受或拒绝一个点的既定准则都建立在绝对的意义之上。
基于等高线拓扑关系
等高线特征
1）、同一条等高线上的各个数据点高程值相等； 2）、等高线为连续的曲线，一个拓扑节点最多只能连接两条高程 值相同的等高线，高程值不等的等高线不能相接，不能相交； 3）、相邻等高线的变化应是渐进的，并适应实地坡形变化的规律。
评定方式
1、平面精度和高程精度分开评定 2、两种精度同时评定
评定途径
1、理论分析；2、试验检测；3、理论与试验相结合 共同特点：试图寻求对地表起伏复杂变化的统一量度，和 各种内插数学模型的通用表达方式，使评定方法、评定所 得的精度和某些带规律性的结论有比较普遍的理论意义。
i 1
随机变量的方差D（X）定义为
D( X ) E{[ X E( X )]2}
在实际应用中，取方差的算术平均值作为离散程度的特征值。 称为X的标准差，即
x D( X )
通常以３倍中误差作为偶然误差的极限值。
数字高程模型精度的影响因子
DEM精度的数学模型比地形表面本身更加复杂。因为后者只使用到X 坐标和Y坐标，前者则将用到其他许多参数变量。这些变量包括地形 表面的粗糙度，指定的内插函数和内插方法以及原始数据的精度、密 度和分布等。因此， DEM精度的数学模型可以被写成以下形式：