Dem与遥感影像制作三维效果简单教程
实验草稿dem数据和遥感影像的三维效果
实验数据：来自于CAD的dwg高程文件，该文件是之前检查过其高程数据有两个是错误的，导出修改后导入，添加坐标xy值后（先增加xy字段，格式double，然后点击选择一列字段右击，点击calculate geomestry得出坐标值），导出形成一张具有坐标值和高程的excel(excel表在生成的过程中要注意格式，一定是要xlt格式，否则导入会报错“没有注册类”)，去生成这个dem。
Excel表生成dem的过程：1 首先add xy data（tools），然后表格框勾选上3Danalyst，并在跳出框选择creat tin from features，去导出这个TIN文件，再将tin文件导入，把它conversion tin to raster，得出dem 即可。
而实验中需要的就是tin文件即可。
2014年1月16日17:07:24寒假实验重温操作发现：（dwg里的dem值出现手工错误的话-小数点标错，会导致后面的calculate geomestry 的坐标值出现错误，那么整图就会发生位移，导致后面将无法进行与遥感图的完全叠合）1、检查dwg的表中是否会存在因为手工失误的错误数据，可采用excel里面的高级筛选（排序）-（这一步的修改错误数据，完全是可以不走这步，首先从DWG导入再以shp导出，再导入，即可在arcgis里进行editor 修改，当然先要进行priorities里进行右击排序找出差异大的数据并修改，看顶端几位和末端几位是错误的）。
2、但dwg格式其实可以直接导入arcgis9.3，导入后再导出来（data export）shp文件，shp 文件是arcgis的专有表格，这样的shp文件arcgis就可以进行add field或者delete field又或者进行calculate geomestry（计算坐标时，要注意的是点击x/y右击里面的calculated选项才行）。
3、接下里去生成DEM，先导入dem到arcscene里，将其3D analyst模块打开，然后拉开里面的“creat features to tin”即可得到实验中需要的tin（用来和遥感图叠合的）。
试析高分辨率遥感图像与DEM结合的三维地形可视化
通过计算机应用技术软件将数字地形模型中所产生的详细数据进行三维立体化，从而形成逼真得的三维立体图。
从技术特点上来讲，三维地形可视化技术是一种，集模拟仿真、优化、多分辨率呈现表达和网络传输为一体的数字技术。
为促使地形模型和用户能够更好的进行交互影响，让用户有切身的体验感，三维地形可视技术能够从直观、立体、多视角、多层面的空间角度将其二维图像生成出来。
在国家地质资源规划的领域内，三维可视化技术为山丘、盆底、沙漠以及高山多领域的工程规划提供了决定性的帮助，形象立体的三维地形在优化地形地貌设计上也被广泛应用。
结合DEM与高分辨率遥感图像科学手段，制定三维地形模型以及场景图，从而生成研究地域的动态虚拟三维影像动画，为相关技术部门提供切实可行的建设依据和科学数据。
1.三维可视化系统的整体操作流程一般在建立数字高程模型以及高分辨率遥感图像的前期，会利用一些科学手段建立地形地貌形态的实际逼真模拟数据。
结合两个技术操作所产生的科学数据，根据一定的原则将其导入到三维可视化平台系统中，从而完成数据源的叠加显示，最后得到形象立体的三维地形可视影像图，从多层面、多角度进行真实场景再现，系统的分析出地理特征以及地理要素。
将DEM所得数据、高分辨率数字遥感图像数据以及其他有关数据进行整合,三维可视化的具体操作流程包括：第一，建立数字高程模型。
第二，进行高分辨率数字遥感图像的数据准备和后期操作处理，其中包括对几何结构的纠正或者裁剪等相关细节工作。
第三，其他辅助数据的准备，如市政道路数据、行政区域划分数据、景观数据等等。
第四，DEM数据、数字遥感处理后的数据以及其他整合数据的叠加。
第五，导入三维可视化平台，进行后续的数据生产、分析、录制以及地学分析。
2.科学数据的获取与处理2.1DEM数字高程模型的建立。
DEM又称高程数字模型建立，它是一组用来代表地面空间高程的具有序列的数值阵列，将这一组数值阵列运用可视化的方式进行转换，以微缩的比例呈现出地表的形态变化，运用该技术能够在一定程度上更加形象、直观、精准的进行观察和考究。
DEM制作步骤
步骤1.将采样点数据存为Excel格式.2.Arcmap中,Tools--add xy data,将Excel加载进去,以经纬度为xy值,生成点状图层.3.打开3D analysis工具,creat TIN,然后convert TIN to raster,生成DEM.4.在ArcScene中,打开生成的DEM和照片,通过联合高程信息将照片覆盖在DEM数据层上(右击照片图层-属性-base heights-obtein heights for layer from surface 选择DEM).ArcScene9.21// 等高线或者高程点数据用3D Analyst —Create/Modify Tin--Create Tin From Feature(选择源文件（带有高程的点/线/面）Height source 高程源/hard line 硬线/软性线/点--ok--生成Tin文件)---------------------------------------------------------------------------2// 生成了Tin文件；Tin图层属性，[/1/Source--Z unit conversion factor 转换因子；/2 /Display--透明度可能用到；/3/Sysbology 符号颜色等；/4/Fields；/5/Base Heights --Height 得到高程方式（Use a constant value ……用一个常数值作为高程--一般不用这个；Obtain heights for layer from suiface 图层从某一表面，获得高程--这个符合要求，选择Tin文件表面）；Z unit conversion Z值转换因子!!！/6/Rendering 绘制---Visibility 可见性（all time/航行停止后可见/only 航行可见）；/7/Effects --shade areal……阴影（必须，不然Tin颜色相同，看不到高地区分）；Use smooth shading if possible 平滑；Optimize --优化。
一种DEM数据的三维地形渲染方法
一种DEM数据的三维地形渲染方法发布时间：2021-08-04T00:36:15.277Z 来源：《电力设备》2021年第5期作者：石晨方[导读] DEM数据在实际应用中往往需要对其进行三维地形渲染，如何直观的完成DEM数据渲染是工程中亟待解决的问题。
（陕西长岭电子科技有限责任公司陕西宝鸡 721006）摘要：DEM数据在土地资源规划、防灾减灾、军事等方面的应用越来越广泛，在很多方面需要对其进行三维地形渲染。
本文对DEM数据渲染时采用的颜色空间进行选择，并利用Qt和OpenGL图形库，采用晕渲法对DEM数据完成三维地形渲染，效果初步达到预期。
关键字：DEM、三维地形渲染、Qt、OpenGL、RGB、HSV1引言DEM（Digital Elevation Model，数字高程模型）是通过有限的地形高程数据对地面地形的数字化模拟，它是地理信息系统数据库中的核心数据组织形式，近年来随着测绘技术和航天遥感技术的不断发展，其精度不断提高，在土地资源规划、防灾减灾、军事等方面的应用也越来越广泛。
DEM数据在实际应用中往往需要对其进行三维地形渲染，如何直观的完成DEM数据渲染是工程中亟待解决的问题。
本文结合工程实践，利用Qt和OpenGL图形库，采用晕渲法将DEM数据进行三维地形渲染。
渲染时通过设置单一远距离平行光源模拟太阳光，采用HSV颜色空间，并根据地形起伏程度和与平行光源的夹角对HSV颜色空间的亮度进行调整着色。
2颜色空间和三维地形渲染2.1颜色空间在利用QT和OpenGL图形对DEM数据进行三维地形渲染时，首先要选择所要采用的颜色空间。
常用的颜色空间有RGB颜色空间、HSV 颜色空间、ESL颜色空间和CMYK颜色空间，本文主要介绍RGB颜色空间和HSV颜色空间。
RGB颜色空间，即Red红色、Green绿色、Blue红色三种颜色通道，其中每种颜色取值范围为0～255（也可归一化为0.0～1.0），占8bit 存储空间，共包含1677216（256×256×256）种像素颜色，几乎涵盖了人类视觉所能感知的全部颜色，是运用最广泛的颜色空间，也是OpenGL默认采用的颜色空间。
如何使用高程DEM建立三维地图模型
如何使用高程DEM建立三维地图模型（ArcgisArcScene）资料准备下载你需要区域的DEM数据和卫星影像数据。
影像须使用BIGEMAP地图下载器中Google Earth无偏移影像，并具有无Google 小水印、免封IP、影像更新更快等特点。
首先在图源列表中选中Google Earth图源，只有此图源可实现高清卫星图像下载和高程等高线下载。
在此通过矩形区域选择下载边界（当然你也可以选折对应的行政区域下载或者多边形框下载）（如图 1所示），以下载重庆的某块区域为例加以演示：下载卫星图像选定一个区域，下载卫星图像，如下图：注意：红色箭头的地方。
下载高程数据同一个矩形区域，再次双击，选择高程，选择级别，开始下载，如下图：（注：下载的高程和卫星图像可以选择不一样的对应级别，不需要两个的级别都选择一样，建议：高程下载16级或者17级，卫星图像级别越高，生成的三维越清晰，越详细。
）下载完成之后,由于是经纬度坐标信息的需要转成大地坐标系的，方便高程海拔高度显示。
本案例以转换成UTM(WGS84)为例子。
转换步骤如下图：点击【设置】，如下图：选择【投影】，在投影的下拉列表框中选择【UTM】，其他默认不变，点击【确定】，之后保存为DEM，如下图：选择【输出海拔网格格式】，在弹出的对话框中选择【DEM】，如下图：高程的预处理已经完成，同意的方式将卫星图像也处理成UTM投影方式，如下图：接下来打开ARC SCENE ,打开ARC SCENE过后，打开转换后的卫星影像，打开过后步骤如图：点击箭头所指的【+】号，首先添加刚才转成UTM投影的卫星图像，打开如下图：然后鼠标指到左边打开的卫星图像的文件名，点击【右键】，弹出属性框，选择【属性】，如下图：在上图中，选择红色【1】箭头指向，打开刚才转换之后的DEM高程数据，然后【添加】，然后【确定】，如下图：到此，三维已经生成好了，三维的图像效果清晰度和你下载的卫星图像级别有关系，高程级别越高，三维轮廓越精细，卫星图像级别越高，三维效果越清晰，另外属性框里面还可以设置海拔高度的缩放比例系数，以及精细化的程度，如下图：上图对话框红色框选处设置高程的缩放比例，例如设置为2，则高程放大2倍。
三维场景制作过程
三维场景制作过程一、影像数据准备确定影像数据：如果我们所要做的工程范围内有以前拍摄的航片数据或高精度卫星影像数据，需要先把影像数据处理为正射影像，并拼接在一起，可一个条带拼接在一起，条带与条带之间无需拼接，最后直接将每个条带加入TB模块中。
二、DEM数据准备1、大范围的DEM数据为了使场景更加漂亮，需要增加比我们所要做的工程范围更大的DEM数据，可使用全国90米分辨率或全国30米分辨率的免费DEM数据进行融合，这类数据通过收集或直接从网上免费下载。
2、高精度的DEM我们针对每个地区，比例尺可能有1：500、1：2000、1：5000不等，均可将此类地形图做成高精度DEM添加到场景中。
地形图如果为SHP格式则直接在ArcMap中生成DEM 即可，下面主要针对DWG格式的处理方式进行说明。
对等高线均需要进行正确的高程赋值，而且等高线尽量不断线（包括注记、房屋、陡崖等经过的地方）：（1）DWG格式①.图幅拼接DWG格式大部分均为单幅地形图，为了方便，可以将多幅地形图在AUTOCAD中拼接为一幅（拼接的幅数根据电脑性能确定），在拼接的时候即可检查是否有断线，如果有断线尽量把线连在一起，避免生成DEM时出错；②.高程赋值如果等高线没有赋值，首先要对等高线进行赋值，等高线必须有高程值；③.检查错误包括检查等高线赋值是否正确等检查是否有0值等高线：在AUTOCAD中可以用快速选择命令（qselect）来选择是否有高程值为0的等高线，如果有，则要对其赋予正确的高程值；检查等高线赋值是否正确：可以在AUTOCAD的三维视窗中浏览看等高线的赋值是否正确，或在ArcScene中检查生成的DEM是否正确，如果不正确，再返回等高线修改相应的位置，再生成DEM。
④.DEM生成制作DEM时使用ArcGIS的3D Analyst工具条，该工具条在ArcMap或ArcScene中都有。
制作过程如下：A、选择如上图所示的Create TIN From Features菜单，则会弹出如下所示对话框：B、点击上图中的打开（）按钮，弹出如下所示对话框：C、选择要生成DEM的等高线数据，只需要DWG或DXF格式的polyline层即可。
DEM常用方法,3D分析,专题图制作
实验报告书
（验证性实验）
题目 DEM常用方法，3D分析，专题图制作
成绩
姓名
专业班级
学号
指导教师隋玉正
日期 2014 年 4 月 24 日
Arcview软件，相应的数据，复习所学知识
3．实验步骤
打开扩展模块，选择相应的选项，如下图所示：
选择文件并打开，然后在surface中选择create tin from features,操作选项并保存得到结果，过程如下图所示：
接着对crtin4进行Derive slope,Derive AspectC操作，过程及结果如下图所示：
接着对crtin4进行convert to gird操作，过程及结果如下图所示：
还可以对刚才所做的图进行筛选操作，过程及结果如下图所示：
接下来进行3D分析，为了在3D分析的时候更具有实用性，我们自己在crtin4中加入道路和居民点，过程及结果如下图所示：
对3D properties进行修改操作使得道路和居民点浮在图像的表面，这样更加具有三维立体感，过程及结果如下图所示：
接下来进行专题图的制作，制作过程以及最终结果如下列图片所示：
添加属性表格修改单位从而添加比例尺
专题图的输出操作：
如下图所示，是以JPG格式显示的专题图
4．实验数据分析与结论（可另附文字材料）。
Dem与遥感影像制作三维效果简单教程
改这个值，让高差更真实
create by egis
我们看看最后的效果吧
create by egis 10/11
egis
整个过程就这么简单。
by
create 最后我们可以叠加我们基础地理信息矢量图层上来就是一幅三维
地图了。 有不详尽或是错误的地方电脑前的那位大侠请批评指正。谢谢!
create by egis 3/11
egis
by 单击“ok”生成 tin,生成完成自动打开生成的 tin 数据如下
图：
create
到这里为止大家看到一点希望了吧，有三维的东西出来了。接
create by egis 4/11
下来就是贴上遥感影像就可以了了。 （3）将遥感影像贴到 tin 上生成真实三维地形 打开遥感影像( 注意遥感影像的坐标系统要和 dem 的坐标系统一至， 同时大家是同一的方的数据)。单击 add data 加载影像数据。如下 图
选择这个按钮
如果 tin 没有打开在这 打开
选择打开的 tin
egis by create 在 height 组合框里选择“obtain heights for layer from surface:”,
在下拉框里选择我们打开的 dem。 单击确定，我们看看屏幕有什么变化。我们可能看到窗口上的图多不 见了。不要紧这是“Scene layers”设置问题。
Egis 制作
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egis 双击 conversion tool 工具展开 conversion tool 工具箱。双 by 击 To raster 工具展开 To raster 工具箱。双击 ASCII to Raster create 工具打开如下对话框：
DEM截取及三维可视化创建
DEM截取及三维可视化操作步骤1、打开arcmap操作界面，点击图标加载高程图像文件，在arccatalog窗口中在根目录下创建格式为polygon(面格式)的shapfile文件，在文件属性窗口命名并点击将投影信息设置为与chinadem110一致；如图所示：2、加载选择高程差异较大区域截取，在Arctool工具箱中选择spatial analyst tool 【空间分析工具】|Extraction【提取】|extract by mask【通过掩膜提取】在属性窗口中设置文件保存路径；如下图所示：3、将DEM数据转换为点数据，在arctools工具箱中选择conversion tools【转换工具】|from raster【从栅格数据】|raster to point【栅格转为点数据】，在属性对话框中选择输入和输出的文件所在路径；4、由点数据生成泰森多边形，在arctools工具箱中选择analysis tool【分析工具箱】|proximity 【邻近分析】|create thiessen polygon【创建泰森多边形】，在属性对话框中设置文件存储位置，并在点击右下角environment在属性框中的general setting【常规设置】|extent【范围】中以截取的DEM高程数据作为模板来设置边界，生成泰森多边形；如下图所示：5、统计分析：在arctools工具箱中选择spatial analyst tool 【空间分析工具】|zonal|zonal statistics as table，在属性对话框中选择文件存储位置并在zonal filed一栏下选择input id作为分析依据；（注：arcgis10.0版本下在主窗口界面出现table 文件，9.3以下版本只出现操作成功的提示）6、对泰特多边形进行join 操作，连接生成的表格。
选中生成的泰森多边形文件右键选择joins and relates|join 选项，在join data 属性窗口中的将input id 作为数据源；7、将连接成功的泰森多边形文件复制到arcscene 操作窗口下，选中该文件右键选择property 打开layer property 属性窗口，在属性窗口中选择extrusion 对话框并如图勾选，点击图标，在expression builder 窗口中如下图选择max 对象作为生成三维立体图形的对象，为了使效果更加的明显，可在expression 中做相应的运算。
4、DEM和三维制作
坡度(Slope) 地面的倾斜程度,垂直高/水平距离
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中国科学院计算技术研究所教育中心
坡向(Aspect)， 坡向反映了斜坡所面对的方向。 坡向在植被分析、环境评价等领域有重要的意义。 在生物学上，生长在朝向北的斜坡上和生长在朝 向南的斜坡上的植被一般有明显的差别，这种差 别的主要原因在于绿色植被生长需要阳光的充分 程度不同；建立风力发电站的选址时，需要考虑 把它们建在面向风的斜坡上；地质学家经常需要 了解断层的主要坡向，或者褶皱露头，来分析地 质变化的过程；在确定容易被积雪融水破坏的居 民区的位置时，需要识别朝南的坡面，来得到最 初融化的积雪的位置。
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Dem和三维制作
闫磊
2013年6月9日
讲解内容
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1.dem，tin，grid基本含义 2.TIN、DEM制作 3.三维应用和分析
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1.1、Dem是什么
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DEM是“数字高程模型（Digital Elevation Model）”的 英文简写。 数字高程模型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。 在ArcGIS中一般都是表面surface，ArcGis中表面有两种， 一种是Raster surface，一种就是Tin surface 而Grid是ESRI自己的基于文件系统的栅格影像格式，等同 与tif,jpeg等等
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ArcGlobe和ArcScene的主要区别
DEM生成及三维分析PPT教案
当采用土地利用、土地类型、地貌特征、重力和地 球化学等指标代替高程时，同样可得到各种数字专 业模型。因此方法
DEM是描述高程特性的空间分布的有序数值阵 列。
DEM按空间结构形式分为：散点、等值线、格网、 曲面、线差模型
1、等高线DEM精度
等高线DEM的数据是数字化地图或数字摄影测量方法的数字化 成果。
等高线DEM的误差包括原始数据误差△图和数字化误差△数， 地图上数据的误差可分为平面和高程两部分：
2图 2平 2H
等高线DEM的高程误差、平面误差相当于测图时的高程误差和平 面误差，并有上式的关系。牛牛文档分享二、TIN DEM
（一）TIN DEM概念
地理实体在空间的分布往往是不规则的，因而对于 地表的高程模型采用TIN结构来表达便十分普遍。
所谓TIN结构在平面上投影的三角形顶点是不规则 的，但它同时也遵循一定的规则：它是所研究区域 一个无重叠的覆盖，各三角形按一定的规则形的另一等高线， 对其内部以及无高程区域内（双线和其他 不可知地区，如冰川覆盖区）的三角形都 应予以去除，设为障碍区。
■应注意的两个重要问题： 等高线上特征点的压缩标准问题； 增加的网（Grid） DEM中的格网，指的是间距分别 为Dx和Dy的矩形模型
（一）关于DEM精度问题的探索
20世纪80年代前，科学地筛选数据点进行内插的理 论和方法尚未成熟，众多方法实际上是在探索之中， 出现了DEM的质量主要取决于数据点密度与质量的 倾向，各种方法的差异是其次的或者没有显著的效 果差异的结论。
基于遥感影像的dem的建立
文章编号:１００７－９６７X(２０２０)０２－０５－０４基于遥感影像的D E M的建立∗朱㊀磊(葫芦岛宏跃集团有限公司,辽宁葫芦岛１２５２００)摘㊀要:作为测绘科学的数字化产品,D E M在各个领域都有很广泛的应用.利用I R S－P５立体像对提取D E M已经成为近年来D E M提取研究的热点问题.本文介绍了D E M的建立方法,重点论述在I R S－P５影像基础上建立D E M数据的基本原理和过程,然后通过使用E N V I５．０对I R S－P５遥感立体像对影像进行加工,处理,编辑之后生成D E M.关键词:I R S－P５;D E M;遥感;立体像对;E N V I中图分类号:P６２７㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀数字高程模型(d i g i t a l e l e v a t i o n m o d e l,D E M)实现了区域地形表面的数字化表达,作为等高线地形图的替代品,是科学研究㊁经济建设的规划设计基础数据和有力工具,还可为产业化和社会化服务[１~３].如今高精度和高分辨率的D E M产品已经越来越多的应用于各行各业,尤其在矿山规划与建设,矿山储量监测,有色金属勘测等方面发挥着重要作用.１㊀D E M简介１．１㊀D E M的定义D E M是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟[４].简而言之,D E M是用数字描述空间起伏连续变化的现象.近年来,地理信息系统㊁空间数据基础设施飞速发展,D E M已经可以替代传统地形图中等高线对地形的描述,成为地理信息系统空间分析的基本思路和方法,其建模过程也不再局限于地形,也可用于模拟其他二维表面上连续变化的飞抵性特征;另外,从应用的角度并不能完全概括D E M丰富多彩的内容,数字高程模型不仅是一种产品,往往还代表着一种方法,对D E M的定义应顾及这些因素,数字高程模型应该是数据以及数据处理㊁表达和分析方法的统一体.从D E M的研究对象出发,可以有两种不同的定义[３~４].狭义:表达的是区域地表面海拔高程的数字化,它只是针对地表.㊀㊀广义:表达的是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化,它的对象更为宽广.１．２㊀D E M的数字含义数字高程模型的数字意义是定义在二维空间上的连续函数H＝f(x,y).由于连续函数的无限性, D E M通常是将有限的采样点用某些规则连接成一系列的曲面或平面片来逼近原始曲面,因此D E M 的数学定义为区域D的采样点或内插点P j按某种规则ξ连接成的面片M的集合:D E M＝{M i＝ξ(P j)|P j}(x j,y j,H J)ɪD,j＝１,２, ,n;i＝１,２, ,m(１)连接规则构成D E M的数据结构可以是呈规则分布的格网或不规则分布的格网.当ξ为正方形格网时,这时的D E M称为基于格网的D E M(g r i d b a s e dD E M,G B D E M).由于正方形格网的规律性,格网点的平面位置(x,y)隐含在格网的行列号i,j中而不记录,此时的D E M就相当于一个n行m 列的高程矩阵:H１１H１２L H１mH２１H２２L H２mM M M MH n１H n２L H n m nˑm(２)由于采样点分部的不规则性,规则格网D E M 一般通过内插方式得到.当ξ为三角形时,实际上是用互不交叉㊁互不重叠的连接在一起的三角形网络逼近表面,这时的D E M称为基于不规则三角网的D E M(I r r e g u l a r T r i a n g u l a t e d N e t w o r k b a s e d D E M,T I N b a s e d第３６卷第２期２０２０年４月有㊀色㊀矿㊀冶N O N－F E R R O U SM I N I N GA N D M E T A L L U R G Y V o l．３６．ɴ２A p r i l２０２０∗收稿日期:２０２０－０２－１９作者简介:朱㊀磊(１９８９－),男,本科,工程师,主要从事矿山管理工作.D E M),基于T I N的D E M表示为三角形T的集合:D E M＝{T i,T i＝τ(P j,P l,P k)}(３)式中τ 三角剖分准则;P j,P l,P k 空间离散点.目前数字高程模型的两种主要结构分别是基于规则格网的D E M和基于不规则三角网的D E M.由于规则格网D E M在生成㊁计算㊁分析㊁显示等诸多方面的优点,因此获得最为广泛的应用.１．３㊀D E M的应用领域在科学研究领域的应用可包括区域㊁全球气候变化的研究;水资源㊁野生动植物分布;地质㊁水文模型;地形地貌分析;土地分类㊁土地利用㊁土地覆盖变化㊁监测等[５].在商业应用的主要行业有电信㊁交通管理与导航㊁资源规划管理与建设㊁地质勘探㊁水文和气象服务㊁遥感和测绘㊁多媒体应用和电子游戏[６].在工业工程上的应用主要是用于进行各种辅助决策和设计,从而提高设计的质量,以便获得经济效益.主要的部门有电信㊁航空㊁采矿业和旅游业以及各种工程建设包括公路㊁铁路和水利部门[７].在管理方面的应用主要有自然资源管理㊁区域规划㊁环境保护㊁减灾防灾㊁农业㊁森林㊁水土保持以及与安全相关的各种应用入保险㊁公共卫生等领域.在军事方面的应用可以虚拟战场㊁战场地形环境模拟㊁制作作战地图㊁军事工程和基于地形匹配的引导技术[８].２㊀在I R S－P５影像基础上建立D E M 的原理和方法２．１㊀立体像对的D E M提取方法及过程本文使用了E N V I的全自动I R S－P５D E M数据处理提取软件进行对立体像的D E M的提取.首先从I R S－P５H D F文件中导入垂视和后视两幅图像,然后输出D E M的投影方法和分辨率㊁控制点的投影方法.然后通过观察很明显发现两幅图像存在着一定形变.立体像对的影像必须配准到相同的地面区域,这就需要是在两幅图像中寻找同名点的T P点,而寻找的同名点必须均匀的分布在整个区域.由于垂视图像成像时与后视成像的图像存在巨大的形变,为了尽量的减少两幅图像的形变,选取的点在卫星运行轨道竖直的方位也就是图像的水平方向应该更密,更均匀,后面进行多项式的拟合所选取的约束点的数量应不相同,而约束点的数量取决于所选区域的复杂程度和子区间的大小,一般至少需要９个点.此外通过在图像上选取高程信息和大地坐标值对卫星的外方位元素做结算,通常为了使获得的D E M有地理参考价值,需要选择最少四个点.当图像准确的匹配到相同的地面区域之后,任何沿轨道方向的位置差别都是由于视差所引起的,而地形起伏就是产生视差的根本原因,然后可以利用三角关系或者卫星的轨道数据把每个像元的视差转化为绝对高程信息或者相对的高程信息.图１㊀立体像对的D E M提取流程２．２㊀立体像对数据的基本处理２．２．１㊀生成核线影像为了使计算简便,运算量小,通常是先生成核线影像,将二维的问题转化为一维,然后进行数据处理.将提取的同名点和控制点代入共线投影方程式(４)解算参数值[９].x＝－f a１x t＋b１y t－c１z ta３x t＋b３y t－c３z ty＝－f a２x t＋b２y t－c２z ta３x t＋b３y t－c３z tìîíïïïï(４)式中x t,y t,z t 物方坐标;x,y 像方坐标.２．２．２㊀D E M的生成生成核线图像已经没有上下视差的影响,但是有左右视差的影响,然后对垂视图像和后视图像运用图像的算法做配准,这就简化为具有一维相关性的同名点的提取.为了减少搜索区域和运算量,可以参照所研究区域的最大高程值,得出最大的视差值,然后在垂视图像上的像素坐标值加上或者减去得出的最大视差值,就是后视图像上的搜索范围.利用两个图像重复面积的同名点导入控制点的坐标值进行平差解算,得出地面点的坐标数据,然后对每个点的高程赋值,最后得到D E M图像.２．２．３㊀处理生成的D E M由于外界因素的干扰或者因为自身传感器的影６有㊀色㊀矿㊀冶㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷响,D E M生成的过程中有些像素的匹配不会成功.比如厚云层的干扰等.因此需要对生成的D E M进行人工编辑.D E M的编辑包括D E M的内插, D E M的滤波,D E M的平滑.更好的匹配到其他的区域.本文采用的D E M编辑的方法是三角网内插法[１０,１１].２．３㊀立体像对生成D E M的流程这次使用E N V I５．０软件对I R S－P５遥感立体像对数据生成D E M的流程,其过程如下:(１)定义控制点与连接点本文采用交互式定义(D e f i n e G C P sI n t e r a cＧt i v e l y,D G I)定义控制点,采用外部文件导入方式定义连接点,见图２.基于此设置相关参数.图２㊀定义控制点与连接点进而生成垂视(３N)和后视(３B)图像,见图３.图３㊀垂视(３N)㊁后视(３B)图像㊀㊀(２)生成D E M利用软件生成D E M,见图４所示.图４㊀D E M模型(３)编辑D E M生成的D E M受厚云层的干扰,对获得的地形有影响,需要手动更改这些区域的高程数据进行优化,见图５.本文采用三角网插值法进行编辑,得到编辑后的D E M,见图６.图５㊀D E M优化７第２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀朱㊀磊:基于遥感影像的D E M的建立图６㊀编辑后的D E M３㊀结㊀语通过对比设定不同的参数产生的D E M可以发现如果选择较高的分辨率参数或者较高的精度参数产生的D E M图像非常清晰,但是需要花费很长的时间,如果选择较低分辨率的参数制作D E M的话速度是特别快的,但是生成的D E M的图像不清晰,而且受到厚云层的干扰在D E M图像上会产生一些白色的点,后期还需要对这些云层干扰的地方进行D E M的编辑,消除云层对整个D E M的干扰.而选择较高精度的参数值虽然速度非常慢,但是产生的D E M图像非常清晰,也没有出现白色的点,说明精度越高生的的D E M图像受云层的干扰比较小.还有一个非常明显的问题,自动找的T P点分布也不是很均匀,主要受地形的影响比较大,在平坦的地方分布比较均匀,而在地势起伏较大的山区分布效果就特别差,而且T P点的分布对生成的D E M结果也是有影响的.所以在分布不均匀的山区我们可以人工增加一些点,让点的分布均匀一些,这样生成的D E M的质量也相对高一些.而本文所使用的数据的质量也相对较高,所以用软件做出的D E M的质量还是很高的.虽然说对于一些高精度的地形图来说我们还不能完全采用这种方法去完成,但是相对于一些低精度的大比例尺地形图还是可以采用这种方法制作的.尤其是一些地形复杂,环境恶劣的地方.用拍摄到的卫星影像图片制作地形图相对来说更简单,更快捷,更容易使用.至于以后随着科学技术的发展,卫星的精度越来越高的时候,卫星拍摄的高分辨率图像可以制作各种比例尺的地形图,满足高精度的要求,而D E M的应用也会越来越广泛.参考文献:[１]㊀李德仁,李㊀明．无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J]．武汉大学学报(信息科学版),２０１４,３９(０５):５０５－５１３＋５４０．[２]㊀叶㊀恺,禹卫东,王㊀伟．D E M数据辅助的星载S A R俯仰向数字波束形成[J]．遥感学报,２０１９,２３(０５):８５０－８５８．[３]㊀H u i C a o,P e n g j i eT a o,H a i h o n g L i,J u nS h i．B u n d l e a d j u s t m e n t o fs a t e l l i t ei m a g e sb a s e d o n a n e q u i v a l e n t g e o m e t r i cs e n s o r m o d e lw i t hd i g i t a l e l e v a t i o nm o d e l[J]．I S P R SJ o u r n a l o fP h oＧt o g r a m m e t r y a n dR e m o t eS e n s i n g,２０１９,１５６．[４]㊀吴海曼．基于多源遥感数据提取D E M的方法对比研究[D]．辽宁工程技术大学,２０１６．[５]㊀孔月萍,张晶晶,曾㊀军,王佳婧．地貌与几何特征相结合的盆地提取方法[J]．测绘科学技术学报,２０１９,３６(０３):２９３－２９７＋３０３．[６]㊀董秀军,许㊀强,佘金星,李为乐,刘㊀飞．九寨沟核心景区多源遥感数据地质灾害解译初探[J/O L]．武汉大学学报(信息科学版):１－１５[２０１９－１２－２２]．h t t p s://d o i．o r g/１０．１３２０３/j．w h u g i s２０１９００７６．[７]㊀王开放,孔维华,赵㊀硕,吴㊀祥,邵㊀卫．基于C i t y E n g i n e的数字城市建模分析[J]．测绘与空间地理信息,２０１９,４２(０８):１６６－１６８．[８]㊀董北平,王明孝,翟辉琴．航天装备在军事测绘导航领域的应用与思考[J]．测绘技术装备,２０１６,１８(０１):８３－８５＋６１．[９]㊀徐振亮,李艳焕,闫㊀利,晏㊀磊．共线方程线性化的矩阵模型[J]．北京大学学报(自然科学版),２０１６,５２(０３):４０３－４０８．[１０]㊀王建敏,李亚博,祝会忠,马天明．B D S卫星位置插值方法研究及精度分析[J]．测绘科学,２０１７,４２(１２):２５－３１．[１１]㊀焦嵩鸣,武晓凯,郑晓坤,阮天宇．基于距离反比插值的激光雷达点云贪婪三角网构建及应用[J]．激光与光电子学进展,２０１９,５６(２１):２３８－２４５．E s t a b l i s h m e n t o fD E M B a s e do nR e m o t e S e n s i n g I m a g eZ HU L e i(H u l u d a oH o n g y u eG r o u p C o m p a n y,H u l u d a o１２５０００,C h i n a)A b s t r a c t:A s a s u r v e y i n g a n dm a p p i n g d i g i t a l p r o d u c t s D E Mi n v a r i o u s f i e l d s h a v e a v e r y w i d e r a n g e o f a pＧp l i c a t i o n s敭I R S－P５s t e r e o i m a g e p a i r e x t r a c t i o nD E M h a sb e c o m e ah o t i s s u e i nr e c e n t y e a r s敭T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e e s t a b l i s h m e n tm e t h o do fD E M f o c u s i n g o nt h eb a s i c p r i n c i p l ea n d p r o c e s so f e s t a b l i s h i n g D E M d a t ab a s e do n I R S－P５i m a g e敭T h e n t h r o u g h t h eu s eo f r e m o t e s e n s i n g E N V I５敭０o f I R S－P５s t e r e o p a i r i m a g e s f o r p r o c e s s i n g h a n d l i n g D E M g e n e r a t i o na f t e r e d i t i n g敭K e y w o r d s:I R S－P５D E Mr e m o t e s e n s i n g s t e r e o i m a g e E N V I８有㊀色㊀矿㊀冶㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷。
dem数据三维建模流程
dem数据三维建模流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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PhotoScan 生成正射影像、DEM(有地面控制点)和三维模型的重建教程(1)
PhotoScan生成正射影像DEM（有地面控制点）和三维模型的重建教程一、生成正射影像和DEM（有地面控制点）1、概述2、PhotoScan首选项使用工具菜单中的相应命令打开PhotoScan首选项对话框：在“常规”选项卡上为参数设置以下值：立体声模式：浮雕（如您的图形卡支持四路缓冲立体声，请使用硬件）立体视差：1.0将日志写入文件：指定将存储Agisoft PhotoScan日志的目录。
（如果需要联系软件支持团队）在GPU选项卡中设置参数如下：在对话框中检查由PhotoScan检测到的任何GPU设备。
使用少于两个GPU时检查“使用CPU”选项。
在“高级”选项卡上为参数设置以下值：项目压缩级别：6保留深度图：启用存储绝对图像路径：禁用检查程序启动时的更新：启用启用VBO支持：启用3、添加照片要添加照片，请从工作流菜单中选择添加照片...命令或单击位于工作空间工具栏上的添加照片按钮。
在添加照片对话框中浏览源文件夹并选择要处理的文件。
点击打开按钮。
4、加载相机位置（此次使用的御2自带POS信息，故不用此步骤）在这一步，将来模型的坐标系使用相机位置进行设置。
注意：如果相机位置未知，则可跳过此步骤。
然而，对齐照片程序在这种情况下需要更多时间。
使用“查看”菜单中的相应命令打开“参考”窗格。
单击参考窗格工具栏上的导入按钮，然后在打开对话框中选择包含摄像头位置信息的文件。
最简单的方法是加载简单的由字符分隔的文件（* .txt，* .csv），该文件包含每个摄像头位置的x坐标和y坐标以及高度（摄像机方向数据，即俯仰角，俯仰角和偏航角值）也可以导入，但数据不是强制性的参考模型）。
在“导入CSV”对话框中，根据文件的结构指示分隔符，然后选择要从其开始加载的行。
请注意，＃字符表示在对行进行编号时不计数的注释行。
通过在对话框的列部分设置正确的列号，为程序指示在每列中指定了什么参数。
建议在相应字段中指定用于相机中心数据的值的有效坐标系。
如何绘制三维遥感地图
如何绘制三维遥感地图软件：Global Mapper 14、AutoCAD、PhotoShop、SketchUp（注：Global Mapper 14中文版下载安装后需在电脑“开始”里面的点击Global Mapper 14 chinese才能打开中文版，否则点桌面的快捷方式打开的仍然是英文版，可以删掉该快捷方式换成中文版的快捷图标。
）底图：从地理空间数据云下载相应地区的DEM数字高程数据（下载后无需解压），本文以ASTGTM_N32E109.img为例。
操作步骤：1、底图裁剪下载过来的地图一般范围较大，需要裁剪到适当的大小方便操作。
用GM14打开底图，找到相应的地区，缩放到适当大小，用数字化工具将相应地区框起来并命名，双击选中该框，然后Alt+C打开控制中心，选中底图那一图层，单击下方的选项一栏，在弹出来的选项框中单击羽化一栏，选中“羽毛在当前选中的多边形”这一项，边界像素大小选1-10为宜，点击确定后就能将地图裁剪到适宜的大小。
2、生成等高线在裁剪好的底图基础上，点击分析——>生成等高线，等高距可以任意设置，不过如果小于20的话，下面的数据是电脑算出来的，好像是插值法插的，那就没意义了，一般100或50，想精确就20。
其他的可以不用管。
点击确定，等软件生成等高线，生成速度与电脑性能和所选地区的大小有关。
生成地形图后可以通过禁用渲染法或者在控制中心将底图前面的√去掉以查看生成的地形图，如不需要看可直接跳过这一步。
点击文件——>输出——>输出矢量格式，选择DWG或DXF格式，命名保存。
在CAD中打开地形图，关闭其他图层，只留下地形图层，保存。
3、遥感图制作通过百度地图或谷歌地图将所在区域的遥感图截取出来（若地区范围较大，需要多截几张并在PS里面进行拼接），遥感图的四至范围要与CAD地形图的四至范围保持一致（大致范围的遥感图做好后导入CAD进行调整，与地形图位置重合后将遥感图的边框和地形图的边框打印保存成EPS格式文件，导入PS内进行遥感图边界裁剪），导出遥感图。
如何使用遥感数据进行三维建模
如何使用遥感数据进行三维建模随着科技的不断进步，遥感技术在地理信息领域的应用越来越广泛。
其中，使用遥感数据进行三维建模是一项非常重要的应用之一。
三维建模可以帮助我们更好地理解和分析地球表面的特征、变化和关系。
本文将探讨如何使用遥感数据进行三维建模，并介绍一些相关的技术和工具。
一、遥感数据的获取与处理在进行三维建模之前，我们首先需要获取合适的遥感数据。
通常，遥感数据可以通过卫星、飞机等平台获取。
这些数据可以包括光学图像、雷达数据和激光扫描点云等。
根据具体的建模需求，我们可以选择合适的数据源。
获取到遥感数据后，需要经过一系列的处理步骤。
首先，我们需要对数据进行预处理，例如去除云层、大气校正等。
然后，根据数据的质量和频率，可以选择适当的数据融合方法，将多个数据源融合成一幅高质量的图像。
接下来，可以利用图像处理技术进行特征提取、分割和分类，以提取出我们感兴趣的地物或地貌。
二、三维建模技术与方法在得到合适的遥感数据后，就可以开始进行三维建模了。
三维建模可以通过多种技术和方法实现，下面将介绍几种常见的方法。
1. 点云重建法点云是通过激光扫描仪获取的数据，它能够提供高精度的地物表面信息。
点云重建法通过对点云数据进行处理和分析来实现三维模型的重建。
具体方法包括点云滤波、拟合曲面和网格生成等。
点云重建法适用于地形、建筑物等结构比较简单的场景。
2. 图像匹配法图像匹配法基于遥感图像的特征，通过对图像进行匹配和配准来实现三维模型的建立。
这种方法适用于具有纹理和特征的地物或地貌。
其中，立体视觉技术是图像匹配法的一种常见方法，它利用两个或多个图像之间的视差来计算三维位置。
3. 深度学习方法近年来，深度学习方法在计算机视觉领域取得了重要的突破。
在三维建模中，深度学习可以用于图像分割、物体识别和三维重建等任务。
通过利用大量的遥感图像和相应的地面真值数据，可以训练出高效精确的深度学习模型来进行三维建模。
三、三维建模工具与软件为了实现三维建模，我们需要借助一些专业的工具和软件。
DEM三维模型
.在Arcgis中利用分层设色法实现DEM可视化分析，生成立体等高线、三维线框透视图、地形三维表面模型。
数据：汤国安ARCGIS数据里的DEM分层设色法：1、基于高程的分带设色一、提取等高线工具：空间分析里的，设置参数:二、分层设色对DEM进行分层设色。
;..生成的图：、基于高程数据的灰度影像2建立等立体等高线ARCSCENE打开，添加等高线，在等高线的属性里面设置：;. .生成：;..三维线框图1、将等高线转换成点要素执行命令【数据管理|要素|要素转点】得到：TIN 2、利用上述点建立TIN】|TIN3D分析工具管理|建立执行命令【得到：3、在Arcscene里面将TIN转换成三角形执行命令【3D分析|转换|由TIN转出|TIN 三角形】，并调整填充颜色的显示得到：;..地形三维表面模型利用上述构成的三维线框图添加面的显示。
再把上述之前建立好的等高线加上来，并调整透明度【图层属性|符号系统|唯一值设置|高级|透明度】，得到注：这里因为点数较少，所以得到的线框图比较简单，所以也就导致最后的三维表面模型有点生硬，不够贴合实际。
二、利用ARCGIS软件，基于地形晕渲法模拟一天中南京地形的光照变化（因为找到的南京地区的数据有问题，不能用，所以就用其他的DEM数据代替。
）1、提取坡度、坡向利用【空间分析|表面|坡度、坡向】得到：;..2、利用山体阴影提取当地在不同太阳方位角和高度角（参考坡向和）得到的图：=15°方位角=315°，高度角=15太阳方位角=225°，高度角°°，高度角=60°=315 °°，高度角太阳方位角=225=60 方位角;.。
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设置范围，不是很重要
egis by create
设置完后单击“确定”窗口就显示三维图了效果如下图
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by egis 这是连 tin 图层一起显示出来了，隐藏 tin 效果如下： create
感觉高差似乎太夸张了。我们在“scene propreties”对话框中 设置我们需要的高差。如下图：
Egis 制作
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egis 双击 conversion tool 工具展开 conversion tool 工具箱。双 by 击 To raster 工具展开 To raster 工具箱。双击 ASCII to Raster create 工具打开如下对话框：
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单击“OK”按钮执行转换操作，转换完成后自动在 arcsence 主 窗口打开 DEM 如下图
egis by create 这个 DEM 是栅格图，我们要把它转换成 TIN 才能使用。
（2）将 dem 转换成 Tin 单击工具栏的 3D Analyst 下拉工具，（如果没有该工具可以
在工具栏空白的地方右击弹出右健菜单，选择 3D Analyst 将该工 具载入。）选择 convert 下的 raster to tin 打开 convert raster to tin 对话框。
create by egis
这时我们看到的是平平的飞机场。我们要把它该突的地方凸起 来。 在影像图层上右击，选择弹出菜单的“properties（属性）” 菜单。弹出“layer properties（图层属性）”对话框，选中 对话框的 “base heights ”属性页，如下图
create by egis 5/11
DEM srtm3。多可以，dem 格式有很多有*.txt、*.asc、*.grd、*.dem 等，本教程用*.txt 或*.asc 其实这两种格式是一样的。
by 遥感影像：spot5 、TM、quickbird 等校正好的影像。分辨率越 create 高效果越好。本教程用 spot 2.5m 分辨率的影像。
注意：dem 数据和遥感影像数据的坐标系统要一至否则无法叠加 在一起。dem 数据和遥感影像数据的坐标系统转换时应为他们不是矢 量图因此坐标转换不能用普通的 gis 软件转换要借助遥感软件对坐 标进行重投影转换。 3、 Dem 与遥感影像制作三维效果操作
（1）dem 转换 启动 ArcGIS 的 arcsence 模块，在 arcsence 工具栏中单击 按 钮载入 arctoolbox，界面如下图：
（4）设置 Scene layers 属性显示三维地形 在 toc 窗口中在 Scene layers 上右击鼠标在右键菜单中选择 “scene propreties”菜单，弹出对话框如下图：
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单击这里自动获取一个值
egis设置背景色 by create
切换到 extent 属性页如下图
选择这个按钮
如果 tin 没有打开在这 打开
选择打开的 tin
egis by create 在 height 组合框里选择“obtain heights for layer from surface:”,
在下拉框里选择我们打开的 dem。 单击确定，我们看看屏幕有什么变化。我们可能看到窗口上的图多不 见了。不要紧这是“Scene layers”设置问题。
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egis
by 单击“ok”生成 tin,生成完成自动打开生成的 tin 数据如下
图：
create
Байду номын сангаас
到这里为止大家看到一点希望了吧，有三维的东西出来了。接
create by egis 4/11
下来就是贴上遥感影像就可以了了。 （3）将遥感影像贴到 tin 上生成真实三维地形 打开遥感影像( 注意遥感影像的坐标系统要和 dem 的坐标系统一至， 同时大家是同一的方的数据)。单击 add data 加载影像数据。如下 图
Dem 与遥感影像制作三维效果简单教程
1、 软件要求 制作软件用 ArcGIS 的 Arcsence 模块，注意装 ArcGIS9.0 以上，
而且安装级别要装到 ArcInfo 级别才有 Arcsence。Desktop、和 editor 版本可能没有 Arcsence 模块。 2、 数据要求
egis Dem 数据：dem 数据可以是买的 1:5 万 DEM 或在网上下载的全球
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改这个值，让高差更真实
create by egis
我们看看最后的效果吧
create by egis 10/11
egis
整个过程就这么简单。
by
create 最后我们可以叠加我们基础地理信息矢量图层上来就是一幅三维
地图了。 有不详尽或是错误的地方电脑前的那位大侠请批评指正。谢谢!