浅谈大比例尺数字高程模型DEM制作方法的经验和体会 宋志军

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浅析生成高精度DEM的方法

浅析生成高精度DEM的方法

浅析生成高精度DEM的方法【摘要】本文通过淄河某段地形图的加工利用,生成DEM,阐述了将地形图加工生成DEM的详细过程。

对其中关键环节详细介绍,将常用的插值拟合方法进行分类,附加其适用范围,使得本文适用其他地貌特征的DEM建立。

【关键词】DEM,地形图,插值,拟合一、引言随着工程设计的发展,对地形数据的要求越来越详细,除了基本的地形图之外,由于某些复杂地形的工程量计算和对产品效果预测要求提高,DEM的需求逐渐增加,本文通过对现有的地形图和坐标数据编辑、插值,转化为TIN,进而得到DEM。

按照以下流程由淄河地形图生成DEM:二、淄河下游基本情况淄河下游某段河宽一般在200m-300m,由于上游水源不足,导致部分河段干涸,常年无水,河内采砂过度,部分河段较2004年河底高程下降4m,且取沙坑密集,取沙坑边缘多为直坎,其他为天然河口和河道内大车拉运沙石形成的道路,坡度较缓。

三、测量数据特征1.前期测量阶段,采集1:1000地形图,部分复杂区域进行加密测量。

2.由于取沙坑过多,且面积不大,在坑底测量少量的坡脚点。

3.河口、河道内沟渠上口使用直坎或者斜坡表示,测量部分坡脚,并且在坡度变化处增加数据。

部分沟渠使用水面线代替坡脚。

如下图,为某段地形图。

四、测量数据加密由于部分区域采用少量坡脚点,在生成TIN中因为数据量不足而造成生成的TIN不符合实际情况,故使用下述方法进行数据点加密:.高程数据按照距离加权得出,即通过:求出高程值。

在该实验中采用检查点法。

检查点法既事先将检查点按格网或任意形式进行分布,对插值数据点进行检查。

将这些点处的内插高程和实际高程逐一比较得到各个点的误差,然后算出中误差(插值前删除图面部分高程点,插值过后将插值与原数据进行比较)。

假设检查点的高程为( k= 1,2,3,…,n),插值点高程为,插值精度为σ=。

通过50个检查点检查,得出插值精度为30cm。

.过已知坡脚点做坎线的平行线,在平行线上按照上述距离加权加密坐标点。

浅谈数字高程模型的制作与应用

浅谈数字高程模型的制作与应用

浅谈数字高程模型的制作与应用摘要:介绍利用JX4数字摄影测量工作站制作DEM的工作流程,说明生成DEM的具体操作步骤,指出提高作业精度的具体措施和办法,以及DEM在生产实践中的应用.关键词:JX4摄影测量系统;工作流程;操作步骤Abstract: this paper introduces the use of JX4 DPW DEM production flow of work that generated the specific operation of DEM steps, points out that improve the accuracy of the homework concrete measures and method, and the application in production practice DEM.Key words: JX4 photogrammetric system; Work process; Operation steps1.引言随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。

地图不在局限与以往的模式,现代数字地图主要由DOM、DEM、DRG、DLG以及复合模式组成。

本文主要介绍利用JX4数字摄影测量工作站制作DEM的工作流程,说明生成DEM的具体操作步骤,指出提高作业精度的具体措施和办法,以及DEM在生产实践中的应用。

2.数字高程模型的定义数字高程模型(Digital Elevation Model),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。

3. 数字高程模型制作平台DEM制作是JX-4数字摄影测量工作站的一个子模块,该模块不仅能利用已有等高线生成DEM,还能依据影像匹配自动生成DEM,方法灵活多样,操作简单实用,并且精度很高4. 数字高程模型的制作技术数字高程模型根据不同的设备和不同的精度要求,可以有不同的制作技术。

数字高程模型(DEM)建立及应用

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。

数字摄影测量生产数字高程模型(DEM)的质量控制

数字摄影测量生产数字高程模型(DEM)的质量控制

数字摄影测量生产数字高程模型(DEM)的质量控制摘要:数字摄影测量生产数字高程模型(DEM)是获得高精度的数字高程模型的重要手段。

DEM质量控制的核心是控制DEM的生产过程和数据生产的汇总,高精度DEM数据的生产是各种工程应用的可靠的保证。

本文结合盖州到庄河50公里长的施测,就1:2 000高速公路DEM 的实际地形情况,浅析了影响DEM 精度的几个因素及DEM 质量控制。

关键词:DEM 等高线特征点精度质量控制一、引言数字高程模型(DEM)根据不同的设备和精度要求可以用不同的方法来生成通常有全数字摄影测量方法、交互式、数字摄影测量的方法、解析摄影测量方法及扫描矢量化等高线方法采集数据,并内插生成DEM 扫描矢量化等高线,再内插生成DEM,以使用的设备简单,精度好,速度快,成本低,而成为工程设计中DEM 生产的主要方法。

本文主要对数字摄影测量方法生产的数字高程模型(DEM)进行讨论。

下面以Virtuo Zo数字摄影测量工作站为例(以下简称Virtuo Zo),说明数字高程模型(DEM)的生产以及质量控制。

二、生产数字高程模型(DEM)的生产过程和数据生产的汇总及检查方法1)通过航空摄影来获得满足立体观测的影像;2)通过野外作业,获得首级控制和像片控制点;3)利用构建在Virtuo Zo上软件对测区加密,获得全测区立体模型;4)利用Virtuo Zo中立体测图模块,立体采集生成DEM的特征点、特征线;5)利用Virtuo Zo提供的线性内插模块,生成DEM。

控制DEM精度的关键在于控制特征点和特征线的立体采集。

其流程为:1)在Virtuo Zo主界面下,点击测图,新建*.XYZ,确定测图边界,引入立体模型;2)作业员立体采集特征点、特征线;3)导出*.XYZ,形成*.DXF;4)在Virtuo Zo主界面下,点击引入线性文件,浏览*.DXF,确定生成DEM的边界和DEM的行、列间距,确定DEM的输出路径,生成DEM。

全数字航测内业制作大比例尺DEM的方法研究

全数字航测内业制作大比例尺DEM的方法研究

全数字航测内业制作大比例尺DEM的方法研究随着科学技术的发展,数字高程模型的制作方法越来越先进,生产效率随之越来越高,市场应用前景也越来越广泛。

本文主要阐述的是应用VirtuoZo系统、航测软件MapMatrix,通过对数字文登地理空间框架项目中制作1:500DEM的技术方法的比较,对全数字航测内业制作DEM的方法进行了探讨与研究。

对实际操作中的采用影像匹配结果的编辑方法生成DEM和采集特征点、线生成DEM的方法进行比较,总结出生产1:500DEM更为有效的方法。

标签:全数字摄影测量影像匹配DEM1 DEM的制作与方法比较1.1用匹配结果的编辑方法生成DEM(1)影像匹配的概念影像匹配是是利用计算机视觉技术和数字影像处理技术在左右影像上自动、高效地寻找出大量的同名点,并利用匹配的结果经后方交会后内插出DEM。

DEM生产用到的影像匹配,是采用最小二乘算法。

(2)匹配结果的编辑方法实际作业过程中,全自动匹配的结果遇到影像中的低反差、纹理缺乏区、地形遮蔽区时,匹配结果不可靠;在被处理地区有大片树林覆盖或城区时,匹配的同名点会大量落在树林和房屋等人工建筑物的顶端,这都需要在VirtuoZo 系统人工交互地将它们改正到地面上。

选择菜单处理→匹配结果的编辑,系统将启动编辑模块,编辑时戴上立体眼镜,便于观测。

在VirtuoZo 的匹配结果编辑界面,编辑前,通过VirtuoZo系统同名影像匹配获得的视差曲线大多是错误的,飘在路上、房子上和树上的视差曲线,都高出地面很多,在VirtuoZo 的匹配结果编辑界面,编辑好后,房子和树上的视差曲线都贴到地面。

(3)生成单模型DEM的流程完成模型的影像匹配和匹配结果的编辑之后,在VirtuoZo系统生成数字高程模型DEM。

单模型的系统菜单:产品→生成DEM→DEM(M),系统将开始自动生成DEM。

首先生成DTM,然后是DEM。

1.2采集特征线生成DEM在VirtuoZo 的IGS立体测图界面,采集制作DEM的特征线,根据在VirtuoZo 系统量测的地形特征点、地形点以及高程相关要素,在MapMatrix系统中构TIN 内插生成DEM网格高程。

数字高程模型的建立与分析

数字高程模型的建立与分析

数字高程模型的建立与分析数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是一种用数字方式储存地形表面海拔信息的技术,对于地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的应用具有重要意义。

本文将探讨数字高程模型的建立与分析,并介绍其在地理科学、土地利用规划、环境保护等领域的应用。

一、数字高程模型的建立将地球表面的地形信息转化为数字数据,需要借助遥感、测量和数学等技术手段。

其中之一是激光雷达测量技术。

这种技术通过激光器向地面发射脉冲激光,测量激光从发射到反射返回所需时间,从而得到地面特定点的高程数据。

通过这种方式,可以获取大范围、高精度的数字高程模型数据。

此外,卫星遥感数据也可用于数字高程模型的建立。

利用卫星遥感影像,通过对图像中地物的位置和形态进行解译,可以得到地表的海拔高度信息。

结合先进的影像处理算法,可以精确地提取地表特征,并构建数字高程模型。

二、数字高程模型的数据处理与分析获得数字高程模型数据后,需要进行数据处理和分析,以便提取有效的地形信息。

其中最基本的处理包括数据清洗、插值和分类。

数据清洗是指对数字高程模型数据中的噪声和异常值进行去除。

这些噪声和异常值可能是由于测量误差、遮挡物、地物干扰等原因引起的。

通过对数据进行滤波、平滑处理等,可以得到更可靠的地形信息。

插值是指通过有限数量的高程点,推断出整个地形表面的高程变化情况。

常见的插值方法包括反距离加权法、Kriging法等。

通过插值,可以得到地形表面的连续变化,方便后续的分析和应用。

分类是指按照高程值将地形进行分组,以便进行特定目的的研究和分析。

例如,在土地利用规划中,可以将地形根据适宜农业、适宜林业、适宜城市建设等进行分类,为土地合理利用提供依据。

在环境保护中,可以将地形根据降水量分组,以便开展水资源管理和防洪工作。

三、数字高程模型的应用数字高程模型在地理科学、土地利用规划、环境保护等领域具有广泛的应用价值。

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

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。

浅谈精细化DEM制作技巧

浅谈精细化DEM制作技巧

地理国情普查中精细化数字高程模型制作方法探讨【摘要】根据地理国情普查中精细化数字高程模型的制作的要求,研究制定了基于 1:10000地形数据的精细化数字高程模型的生产技术方案,在试生产成功后投入了大批量的生产,实现了地理国情普查的数字高程模型的生产。

【关键词】数字高程模型(DEM);精细化;制作;;1 引言数字高程模型(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,是区域地形的数学表示,由规则间隔地面点的抽样高程矩阵组成,存储地面高程和地表形态特征的信息。

DEM生成方法主要有等高线内插法,数字摄影测量法,基于LiDAR 技术的DEM获取等,其中,等高线数学内插法是基于矢量化的等高线、高程点、水系等信息,并根据各种地形特征信息,利用数学内插算法生成DEM数据。

地理国情中的精细化数字高程模型(DEM)就是旨在在缩小DEM格网大小,提高DEM精度,更精细地反映出地形特征的起伏变化,充分满足地理国情统计和应用的需求的基础地理信息数据。

本文通过技术研究和试验,制定了基于1:10000地形数据的精细化数字高程模型的技术路线,研究出来方便快捷的精细化DEM的制作流程,实现了精细化DEM的制作,同时总结出了一些方法和技巧供大家参考。

2总体思路2.1技术分析及方案制定精细化DEM是基于1:10000地形数据制作的,所以1:10000地形数据也决定了DEM的制作方案。

精细化DEM制作,根据1:10000DEM数据的精度可以分为两种方法:第一种,当1:10000DEM数据可以满足精细化DEM制作精度要求时,直接用DEM数据进行转换后内插DEM,生成新的2米格网间距的DEM数据;第二种,当1:10000DEM数据不能满足项目要求时,就要利用1:10000 DLG数据,对其进行整理提取所需要素后,转换数据,进行不规则三角形构网(即构TIN)再内插DEM生成精细化的DEM数据。

对生成的DEM 数据拼接裁切后进行检查,检查有问题时进行修改,直到检查合格后上交最终成果。

浅谈如何提高大比例尺数字地形图的成图质量和速度

浅谈如何提高大比例尺数字地形图的成图质量和速度

浅谈如何提高大比例尺数字地形图的成图质量和速度摘要:随着计算机技术和测绘技术发展,数字化测图技术应用不断成熟完善,笔者结合近几年数字测图工作实践就如何提高大比例尺数字化地形图的成图质量和速度这一问题,从成图全过程加以小结,以供同行探讨、借鉴。

关键词:数字化成图质量速度Abstract: with the development of computer technology and mapping technology, digital mapping technology application continues to mature perfect, the author in recent years digital surveying the work practice on how to improve the large-scale digital topographic map into maps of the quality and speed the problem, the whole process from mapping to summary, for peer discussion, using for reference.Keywords: digital mapping quality speed随着计算机技术和测绘技术发展,数字化地形图以其精度高,应用范围广,利用价值高,更新速度快等诸多优点广泛的应用于大比例尺地形、地籍、工程测绘中。

但是测图工作有着数据量大,检核条件少的特点,此外,随着信息化技术的发展,业主对成图资料的要求也越来越高,因此如何提高成图质量、加快提交成果的速度成为大比例尺数字测图领域较为突出的问题,笔者就近几年从事数字化测图方面工作的一些体会从数字化测图的全过程进行了总结,以共参考和探讨。

一、作业前的准备工作作业前的准备工作一定要充分全面,尽可能无丝毫遗漏,这样在工作中才不至于因某一小问题而延误工期。

数字高程模型(DEM)的构建及其在城市规划中的应用

数字高程模型(DEM)的构建及其在城市规划中的应用

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目前,DEM 广泛应用于城市规划和设计领域。

本文就城市规划研究中涉及的数字高程模型(DEM )的数据采集方式和常用生成方法进行了分析,并通过具体规划实例探讨其在城市规划中的应用。

关键词:DEM ,城市规划1 引言数字地形模型(Digital Terrain Model ,简称DTM )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(DEM )[1]。

DEM 通常用地表规则格网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。

DEM 数据包含了丰富的地形、地貌、水文信息,它能够直观展现一个地区的地形、地貌特征,通过DEM 可以提取大量的地表形态信息,如坡度、坡向、水系等等,因此DEM 常被用于各种地形特征的定量分析和三维立体等专题图的绘制。

地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析

地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析

地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析摘要:地形测量与数字高程模型(DEM)的建立与分析是地理信息系统(GIS)和测绘领域中的重要研究方向。

DEM是通过测量、遥感或其他技术手段获取的地表高程数据的数值表示。

它在土地规划、水资源管理、环境监测等领域具有广泛的应用。

关键词:地形测量;数字高程模型建立;测绘分析一、引言在过去的几十年里,地形测量技术得到了长足的发展。

从最早的传统测量方法到现代的卫星遥感和激光扫描技术,我们能够获取高精度和大范围的地表高程数据。

同时,DEM的建立过程也得到了改进和优化,包括数据采集、预处理、插值和精度评估等步骤。

这些进展使得DEM成为地理信息系统中不可或缺的组成部分。

DEM在地理信息系统中的应用也得到了广泛关注。

通过DEM,我们可以进行地形分析、坡度和坡向计算、流域提取、地形阴影模拟等操作,为土地规划、水文模拟和环境评估提供重要的支持。

DEM还可以用于地形变化监测、地质灾害评估和土地利用规划等方面,为决策者提供可靠的地理空间数据。

二、地形测量的基本原理和方法地形测量是指对地球表面的高程、形状和特征进行测量和描述的过程。

它是地理信息系统(GIS)和地形分析的基础,为地形建模、地貌分析和土地利用规划等提供了重要数据支持。

大地测量学是地形测量的基础。

通过使用全球定位系统(GPS)等测量设备,可以实时获取地球上各个点的经纬度和高程信息。

这些数据可以用于构建地形模型,并提供准确的位置参考框架。

遥感技术通过使用航空摄影和卫星图像等远距离的观测手段获取地表的信息。

通过对航空照片或卫星图像进行解译和测量,可以获取地表特征的高程数据。

这种方法可以快速获取大范围的地形数据,尤其适用于复杂地形区域。

激光雷达测量是一种高精度的地形测量方法。

利用激光器向地面发射激光束,并通过接收反射回来的激光束来测量地表的高程和形状。

激光雷达能够提供高密度、高精度的地形数据,广泛应用于数字高程模型(DEM)建设和地貌分析。

绘制数字高程模型的有效技巧

绘制数字高程模型的有效技巧

绘制数字高程模型的有效技巧数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是地理信息系统(GIS)中一种常见的数据形式,用于描述地表高度信息。

在地理学、地质学、环境科学等领域具有广泛的应用。

要绘制一个准确有效的数字高程模型,需要掌握一些技巧和方法。

本文将介绍一些绘制数字高程模型的有效技巧。

数据获取与处理首先,获取高程数据是绘制数字高程模型的基础。

可以通过遥感数据、激光雷达测量、航空影像等方式获取高程数据。

在选择数据源时,应根据研究目的和空间范围选择合适的数据。

同时,数据的分辨率和精度也是考虑的重要因素。

对于获取的高程数据,通常需要进行一些处理以达到绘制数字高程模型的要求。

例如,进行去噪、滤波、填洼等操作,以消除数据中的噪声和不规则性。

此外,还需要进行数据的投影转换,以确保数据在同一坐标系统下。

如何选择合适的地形表示方法绘制数字高程模型时,需要选择适合的地形表示方法。

通常可以选择等高线、填色图、三维表面等方式展示地形信息。

当选择等高线时,可以根据地理空间的特征选择合适的等高距离,一般根据地形陡峭程度来决定。

对于较为复杂的地形,采用填色图可以更直观地展示地势变化。

而在展示局部地形时,采用三维表面可以更清晰地表达地形的特征。

不同地形表示方式各有优劣,选择合适的方式需要考虑研究目的和数据特点。

有时候也可以进行多种方式的组合,以展示更全面的地形信息。

灵活使用可视化工具在绘制数字高程模型时,灵活使用可视化工具是提高效果的关键。

GIS软件中的可视化工具可以帮助我们合理展示地势信息,同时也能使地形信息更易于理解。

例如,在使用GIS软件进行数据处理时,可以设置渲染风格、符号和配色方案,使地形特征更加清晰可辨,以便于用户观察和分析。

在选择配色方案时,应注意适应人眼感知的原则,尽量选择色彩明度适中、对比度较大的颜色方案。

此外,还可以通过调整透明度、进行图层堆叠、添加阴影等操作,使地形信息更丰富多样。

掌握数字高程模型的制作与应用方法

掌握数字高程模型的制作与应用方法

掌握数字高程模型的制作与应用方法数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)作为一种地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)中的重要数据类型,可以在许多领域中发挥重要作用。

本文将介绍数字高程模型的制作与应用方法,以帮助读者掌握相关知识。

一、数字高程模型的制作方法数字高程模型的制作方法多种多样,其中最常用的有以下几种:1. 光学遥感技术光学遥感技术是一种通过对地球表面进行光谱信息采集和处理的方法。

利用航空摄影或卫星遥感图像,可以获取地形信息。

通过遥感图像的几何纠正和地物分类等处理,可以提取出数字高程模型。

2. 激光雷达技术激光雷达技术是一种通过激光束向地面发射并接收反射的方法。

通过测量激光束的时间差和角度差,可以计算出地面点的坐标和高程信息,从而制作数字高程模型。

3. GPS测量技术GPS测量技术是一种通过卫星定位和测量地面控制点的方法。

通过在地面上设置GPS接收器,可以获取地面点的坐标信息。

结合高程测量仪器,可以测量得到地面点的高程信息,从而制作数字高程模型。

以上是制作数字高程模型的常用方法,每种方法都具有其优势和适用范围。

不同的项目和需求可以选择不同的方法进行制作。

二、数字高程模型的应用方法数字高程模型的应用范围广泛,主要包括以下几个方面:1. 地形分析数字高程模型可以用于地形分析,例如坡度和坡向分析、地形剖面绘制等。

通过分析地形,可以了解地势特征,为土地规划、环境评价等提供参考依据。

2. 水资源管理数字高程模型可以用于水资源管理,例如水流路径模拟、洪水模拟等。

通过模拟水流路径和水位变化,可以评估水资源的合理利用和水灾风险的防范。

3. 建筑与城市规划数字高程模型可以用于建筑和城市规划,例如建筑物阴影分析、可见性分析等。

通过分析建筑物的阴影和可见性,可以评估建筑物的光照条件和城市景观的合理性。

4. 通信与导航数字高程模型可以用于通信和导航,例如无人机飞行规划、导航系统设计等。

如何进行大规模地形测绘与数字高程模型制作

如何进行大规模地形测绘与数字高程模型制作

如何进行大规模地形测绘与数字高程模型制作大规模地形测绘与数字高程模型制作地形测绘与数字高程模型制作是一项重要且复杂的任务,可以为各种领域的研究和应用提供关键的地理信息。

随着科技的进步和技术的发展,如何进行大规模的地形测绘和数字高程模型制作成为了一个全新的挑战。

本文将探讨在现代技术条件下如何进行大规模地形测绘与数字高程模型制作的方法和技巧。

一、激光测绘技术的应用激光测绘技术是现代大规模地形测绘与数字高程模型制作的重要工具之一。

激光雷达技术可以快速、准确地获取地表的三维信息。

通过发射激光束并记录其反射时间,可以实现对地表的高精度测量,并生成数字高程模型。

这种非接触式测绘技术可以高效地获取大范围的地形数据,有助于提高地理信息的精度和质量。

在激光测绘技术中,一种常用的方法是采用多波束激光雷达。

通过同时发射多束激光束,并记录其反射时间和方向,可以同时获取多个点的三维坐标。

这种方法可以大幅提高地表数据的采集效率,适用于大规模地形测绘和数字高程模型制作。

二、卫星测绘技术的应用卫星测绘技术也是大规模地形测绘与数字高程模型制作的重要手段。

利用卫星遥感数据可以获取地表的多光谱、高分辨率影像,进而进行地形测量和三维模型构建。

卫星遥感数据具有广覆盖、高分辨率和定期更新的优势,可以满足大规模地形测绘的需求。

在卫星测绘技术中,一种常见的方法是利用立体影像匹配。

通过对不同侧视角度的卫星影像进行匹配和分析,可以得到地表的三维坐标信息,并生成数字高程模型。

这种方法具有可扩展性强、成本低廉的优势,适用于大范围的地形测绘和数字高程模型制作。

三、数据处理与模型构建大规模地形测绘与数字高程模型制作不仅仅是对原始数据的采集,更重要的是对数据的处理和模型的构建。

通过合适的算法和方法,可以对测量数据进行滤波、插值和拟合,从而得到准确的数字高程模型。

在数据处理阶段,常用的方法有高斯核函数滤波、移动平均滤波和小波变换等。

这些方法可以去除数据中的噪声和异常点,提高地形数据的精度和质量。

测绘技术中的数字高程模型制作方法

测绘技术中的数字高程模型制作方法

测绘技术中的数字高程模型制作方法引言测绘技术在现代社会中扮演着非常重要的角色,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)作为测绘技术中的一种重要应用,被广泛应用于地理信息系统、城市规划、环境保护等领域。

本文将介绍数字高程模型的制作方法,探讨其中的技术原理和实际应用。

一、数据采集数字高程模型的制作首先需要进行数据采集。

现代测绘技术通常采用激光雷达(Laser Scanning)或卫星测量等方法来获取地面高程信息。

激光雷达技术通过发送激光束并测量其返回时间来获取地面高程数据,具有精度高、密度大等优点,广泛应用于山区、森林等复杂地形的高程模型制作。

卫星测量则通过卫星对地面进行影像采集,并利用遥感技术对影像进行处理,得到地面高程信息。

二、数据处理在数据采集后,需要对采集到的原始数据进行预处理,去除噪声、纠正偏差等。

这一步骤可通过计算机图像处理软件进行,根据采集设备的工作原理和特点进行相应处理。

此外,还可以利用数学模型和算法对数据进行滤波、插值等处理,以进一步提高高程数据的精度和可靠性。

三、三维网格生成在数据处理完成后,需要将高程数据转化为三维网格模型。

三维网格是由数以万计的小正方形或小长方形构成的网络,每个小网格都有一个具体的高程数值。

通过将高程数据与三维网格相对应,可以形成完整的数字高程模型。

三维网格生成的方法包括等高线插值法、样条插值法等。

等高线插值法是将高程数据离散化,根据不同高程范围的等高线间隔,在每个等高线上用相应高程值填充,再对插值后的数据进行平滑处理。

样条插值法则是根据样条函数的性质,通过拟合样条曲线来实现高程模型的生成。

四、模型优化在生成数字高程模型后,还可以通过一系列优化方法对模型进行进一步的改善。

例如,可以利用图像处理技术对模型进行纹理贴图,使其更加真实。

此外,还可以利用数据压缩算法对模型进行压缩,以减小存储和传输的成本。

对于大规模的数字高程模型,还可以采用分层表示的方法,将模型分割为多个层次,以实现高效的可视化和处理。

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

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。

大范围高精度DEM制作方法研究

大范围高精度DEM制作方法研究

大范围高精度DEM制作方法研究作者:李晋来源:《科技创新导报》2020年第16期摘 ; 要:数字高程模型( Digital Elevation Model,DEM)是地理信息数据库中最为重要的空间信息资料之一,是构建国家空间数据基础设施的重要框架数据。

本文结合芜湖市 1∶1 000 高精度DEM 制作的生产实践,讨论了高精度DEM 的制作方法,为制作高精度DEM 指出了一条非常有效的途径,也为今后建立城市精细三维模型奠定了良好的基础。

关键词:DEM ;高精度 ;大范围 ;WHCORS中图分类号:P208 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码:A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号:1674-098X(2020)06(a)-0019-02近年来,随着城市建设步伐的不断加快和建设范围的不断扩展,各相关部门对基础地理信息数据的需求也越来越多。

数字高程模型(DEM)作为城市基础地理空间框架的数据组成之一,在城市规划和各项管理过程中的应用也越来越广泛,作者结合在安徽省芜湖市城市地理空间框架更新项目中的要求,通过选择比较,确定技术路线,选择构建了芜湖市区1400km2范围内高精度1:1000DEM数据生产,为快速准确实现高精度、大范围DEM数据的批量生产提供一些经验。

1 ;生产项目、作业区的主要情况及基础数据数据生产项目的范围要求为芜湖市城区1400km2,项目计划时间为4个月,项目经费若干。

1:1000DEM数据采样间隔为1.0m,精度要求参照国家规范要求。

作业区所在的芜湖市位于安徽省东南部,地处长江下游,南倚皖南山系,北望江淮平原。

北与合肥市、马鞍山市毗邻,南与宣城市、池州市接壤,东与马鞍山市、宣城市相连,西与铜陵市、安庆市交界。

地势南高北低,地形呈不规则长条状;地貌类型多样,平原丘陵,河湖水网密布。

在区域范围内,已有的资料包含芜湖市连续运行参考站综合服务系统(以下简称WHCORS),芜湖市似大地水准面精化成果,芜湖市区域1:1000基础地形图,可为本项目实施提供测绘基准服务和参考数据。

使用测绘技术进行数字高程模型构建的技巧

使用测绘技术进行数字高程模型构建的技巧

使用测绘技术进行数字高程模型构建的技巧数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是现代地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)中十分重要的地理数据。

它通过铺设网格并记录地表高度,可以精确地描述地形。

使用测绘技术进行DEM构建可以提高数据的准确性和可用性。

本文将介绍使用测绘技术构建DEM的一些技巧。

一、影像获取构建DEM的第一步是获取合适的影像数据。

目前,常见的影像获取手段有航空摄影和卫星遥感。

航空摄影是通过在飞机上安装摄影设备,利用航向相机拍摄连续的地表照片。

卫星遥感是利用卫星上的摄影设备捕捉地球表面的图像。

这两种手段都可获取高分辨率的影像,但航空摄影的分辨率通常更高,适合构建高精度的DEM。

二、影像预处理在进行DEM构建之前,需要对影像进行一些预处理。

首先,应进行几何校正,消除影像中的几何变形,以保证影像的几何精度。

其次,应进行辐射校正,消除影像亮度的非均匀性,以保证影像的辐射精度。

此外,还需要进行大气校正,以消除由大气层引起的影响。

三、影像配准影像配准是指将不同影像的坐标系统一起来,使其在同一坐标系下进行处理。

通常采用的方法是选取具有明显共同特征的像素点,通过计算它们之间的转换关系,将其余像素点进行坐标转换。

这样可以保证不同影像之间的一致性,提高构建DEM的准确性。

四、数字化地形点在构建DEM之前,需要选取一些具有代表性的地形点进行数字化。

这些地形点包括山顶、山脊、山谷、河流等。

然后,通过在影像上标注这些地形点,并记录其空间坐标,可以得到一组离散的地面高程数据。

这些数据可以作为构建DEM的基础。

五、插值算法通过选择合适的插值算法,可以利用地面高程数据构建出连续的DEM。

常见的插值算法有三角网插值、反距离加权插值和克里金插值。

三角网插值是一种基于三角网格的插值方法,可以利用地形点之间的连接关系来估计其他点的高程值。

反距离加权插值是一种基于距离的插值方法,距离越近的地面点权重越大。

基于地理国情数据数字高程模型的制作方法与工艺流程

基于地理国情数据数字高程模型的制作方法与工艺流程

基于地理国情数据数字高程模型的制作方法与工艺流程麻静
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】2015(000)014
【摘要】精细化DEM是国情普查中地形地貌统计分析的基础。

【总页数】2页(P21-21,22)
【作者】麻静
【作者单位】新疆维吾尔自治区第一测绘院,新疆昌吉 831100
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.基于数字高程模型的立体透视图的软件开发——数字高程数据的分析
2.基于数字高程模型的立体透视图的软件开发——数字高程数据的分析
3.基于R2V与ArcInfo 的数字高程模型制作方法
4.基于大比例尺数字高程模型DEM制作方法的经验和体会
5.应用数字图像处理技术处理数字高程模型数据和与数字高程模型数据相结合的遥感信息
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浅谈大比例尺数字高程模型DEM制作方法的经验和体会宋志军
发表时间:2018-10-17T09:24:30.483Z 来源:《基层建设》2018年第27期作者:宋志军[导读] 摘要:比例尺数字高程模型DEM可以对地面高程信息予以清晰表述,在水文、地貌、测绘等多领域中均具有广泛应用,本文将结合实际经验,首先对大比例尺数字高程模型DEM制作中航天软件立体测图原理做出简要阐述,然后对大比例尺数字高程模型DEM制作方法中的作业流程和具体环节作出探讨,希望对业内相关人士可以起到参考作用。

辽宁省地理信息院辽宁沈阳 110034 摘要:比例尺数字高程模型DEM可以对地面高程信息予以清晰表述,在水文、地貌、测绘等多领域中均具有广泛应用,本文将结合实际经验,首先对大比例尺数字高程模型DEM制作中航天软件立体测图原理做出简要阐述,然后对大比例尺数字高程模型DEM制作方法中的作业流程和具体环节作出探讨,希望对业内相关人士可以起到参考作用。

关键词:大比例尺;数字高程模型;DEM制作方法前言:数字高程模型DEM可以利用一组有序数值阵列形式对地面高程予以表示,它是数字地形模型的分支。

通常情况下,数字高程模型可以对包含高程在内的各个地貌因子予以描述,DEM是单阶单纯单项数字地貌模型,在土地利用工程中,无规则的三角网和有规则的矩形格网是数字高程模型主要数据组织表达形式。

一、航天远景软件立体测图原理以MaoMatrix平台为例,利用该航天远景软件进行立体测图时,和框幅式相机相比,其建模过程更为简单,不需要进行相对定向、内定向以及绝对定向等工作,着眼于原始影像,利用相机参数文件、金字塔影像、影像头文件、姿态定向参数可以让立体模型得以生成,在采编特征点、线后,借助影像自动匹配功能,可以让DEM产品得以生成。

二、大比例尺数字高程模型DEM制作方法(一)作业流程结合实践经验,在本文中利用航天远景软件完成DEM的采集工作,利用航天远景MapMatrix平台,可以整合各道工序,对相关数据予以链接处理,可以让数据共享程度得到提升,进而可以让其他软件生成DEM得到有效读取,让数据转换工作量减少。

航天远景MapMatrix 平台基于卫星遥感、航空等数据可以对多源空间信息进行综合处理,主要包含了高程模型处理模块、空三加密模块、正射影像处理模块、立体测编模块等。

利用全数字摄影测量方式,在DEM制作时可以采用物方相关原理生成DEM,同时也可以利用TIN直接内插DEM,利用物方相关原理时需要对影像进行相关处理,在影像匹配后可以让DTM得以自动生成,但是对于大比例尺来说,其像方DEM效果相对较差,需要进行人工干预,而TIN的创建主要是将矢量数据转化为特征点、线,之后完成内插工作得到DEM数据[1]。

(二)具体方法 1.数据采集利用航天远景软件,在数据采集过程中,如果数据点过稀就会让DEM精度降低,如果数据点相对过密就会让数据量增大,因此,在DEM数据采集之前,需要根据成果精度要求对取样密度进行合理确认,在采集过程中依照地形实际情况对采样点密度进行动态调整。

2.DEM的获取为让真实地面与DEM具有高度吻合,需要我们利用人力手段将特征点、特征线加入在山谷、水面、山脊等特殊地形中。

利用特征点、线、面,可以让物方DEM得到直接创建,可以让编辑工作量得到减少,如果地貌交待较为清晰,且易于表现,那么可以利用线编辑模式,选取缺省线属性立体采集可以表达的地形变化区域。

特征线本身具有立体效果,不会让影像受到遮盖,可以细腻表示地形,让小粗差得到检查。

如果地貌相对凌乱,那么可以利用点编辑模式,利用航天远景软件中的立体采集模块设置中的自动采集高程点功能,可以完成高程点的量测工作。

3.DEM的编辑在确认DEM间距,且像方DEM全自动生成之后,需要编辑像方DEM。

在具体编辑工作中,需要注意四个方面:(1)如果某地有植被覆盖,在对其编辑时具有较高的难度。

如果地势相对平坦,可以依照植被缝隙对地面进行判断,编辑相同高程面,如果地势存在起伏,那么需要在此基础上结合自身实际经验,依照植被缝隙周围完成编辑工作。

(2)对房屋等建筑物进行编辑时,如果居民地面积相对较大,我们可以选择地面高程差相对较小的区域作为单位,完成闭合面测量工作,如果房屋相对零散,那么可以依照立体切准地基面,对高程固定特征面予以划分,保证每个房屋DEM都属于同一高程。

(3)结合自身经验,需要对等视差曲线、匹配点是否切准地面立体模型进行立体观测检查,在面编辑工作时,需要利用封闭多边形标定区域边界,之后对其高程进行修正。

(4)在采集特征线时,不能交叉进行,对于地形突变地方来说,在划特征线时需要保证节点数量,利用人工点线与相应软件可以完成DEM匹配工作,可以保证DEM的精度,让DEM编辑工作复杂度得到降低。

4.DEM的接边与拼接在DEM接边与拼接工作中,需要注意像对间DEM重叠度、立体模型像对DEM之间接边可能会让工作效率受到影响,通常情况下,需要结合地形变化情况进行合理调整。

借助DEM修测功能可以编辑粗差点,在对其进行保存后可以再次接边,通过多次重复工作,可以让其满足相关精度标准。

5.DEM的检查依照野外高程点平面坐标,可以对DEM质量进行最终检查,首先,需要测出DEM内检测点位置高程,结合航摄像控点库和外业RTK采集高程检查离散点,利用ArcGIS软件,可以对原始高程点和内插高程点的偏离量进行检测[2];其次,需要对水域进行检测,重点需要检查流动水域上下游DEM格网点高程下降的梯度性和静止水域DEM格网点高程的一致性;最后,需要对较差相对大的部分进行立体模型上机检查,对其切准地面情况进行实时观察。

结论:综上所述,利用航天远景软件可以制作大比例尺数字高程模型DEM,利用航空摄影测量、地形测量和利用LiDAR点云分类提取的方法可以完成数据采集工作,在获取DEM之后,利用核线摄像自动匹配可以让DEM得以生成,这种方法具有较高的制作效率,且可以让DEM生产精度得到保证。

参考文献:
[1]刘友兆,班春峰,郑华伟.基于数字高程模型和数学规划的土地平整工程设计优化[J].农业工程学报,2011,27(11):313-318.
[2]邱文双,白海丽,赵飞.一种基于数字线划图的大比例尺城市DEM的建立方法[J].矿山测量,2008(03):40-41.。

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