数字高程模型
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等高线是表示地形最常见的形式。其它 的地形特征线如山脊线、谷底线、海岸线 及坡度变换线等也是表达地面高程的重要 信息源。
§4 DEM的表示法
2.2点模式 用离散采样数据点建立DEM是DEM建立
常用的方法之一。在地形图上这些离散点 以高程点的形式表现出来。离散数据采样 可以按规则格网采样，可以是密度一致的 或不一致的；可以是不规则采样，如不规 则三角网、邻近网模型等；也可以有选择 性地采样，采集山峰、洼坑、隘口、边界 等重要特征点。
[一]、DEM数据点的采集方法 地面测量（野外直接测量） 现有地图数字化 手扶跟踪数字化仪 扫描数字化仪 空间传感器 数字摄影测量方法
§ 2 DEM数据采集
[二]、数字摄影测量的DEM数据采集方式
沿等高线采样 沿断面扫描 渐进采样 选择采样 混合采样 自动化DEM数据采样
§3 DEM数据预处理
[一] DEM数据格式转换 [二] DEM数据坐标变换 [三] DEM的数据编辑 [四] 栅格数据转换为矢量数据 [五] 数据分块 [六] 子区边界的提取
§5 DEM的建立
DEM的建立 建立DEM的方法有多种，以数据源及采
集方式来划分主要有以下几种。 1.地面测量
利用GPS、全站仪、RTK等仪器在野外实 地测量，并自动记录测量数据，将这些数 据通过串行通讯，输入计算机中进行处理， 直接获取各测量点的三维坐标。当点数达 到一定密度后，即可生成一定精度的DEM。
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(DigitalTerrainModel，简称DTM)的一个 分支。它是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x,y） 及其高程（z）的数据集。该数据集从数学上描述了该 区域地貌形态的空间分布，通过DEM数据，我们可以很 方便地将其转换为等高线图、透视图、坡度图、断面图、 晕渲图、与数字正射影像复合生成景观图等各种专题图 的图解产品，或者按用户需求计算出体积、空间距离、 表面覆盖面积等工程数据和统计数据。因此，数字高程 模型有着广泛的应用前景，它是地理信息系统不可缺少 的数据源。
1.二值化处理 2.滤波或形态学处理 3.边缘跟踪和细化 4.获取矢量数据
§3 DEM数据预处理
[五] 数据分块
1. 数据分块的必要性 2. 数据分块的方法 交换法 链指针法
§4 DEM的表示法
• 一个地区的地表高程的变化可以采用多种方法 表达，用数学定义的表面或点、线、影像都可 用来表示DEM。
§6 DEM的应用
DEM的应用
•
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、
气象、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。
•
1.DEM可用于绘制等高线、坡度图、坡向图、
立体透视图、立体景观图，并应用于制作正射影像
图、立体地形模型及地图的修测。
§5 DEM的建立
• 以上介绍的是DEM常用的建立方法和常见 功能，无论是哪一种建立方法，均存在着 误差，这些误差主要是由原始数据的采集 误差和高程内插误差共同决定的。如果采 集的数据点太稀会降低DEM的精度；数据 点过密，又会增大数据量、处理的工作量 和不必要的存储量。因此在DEM数据采集 之前，需按照所要达到的精度确定合理的 取样密度，或者在DEM数据采集过程中根 据地形复杂程度动态调整采样点密度。我
1.数学方法 用数学方法来表达，可以采用整体拟合方法，
即根据区域所有的高程点数据，用傅立叶级数 和高次多项式拟合统一的地面高程曲面。也可 用局部拟合方法，将地表复杂表面分成正方形 规则区域或面积大致相等的不规则区域进行分 块搜索，根据有限个点进行拟合形成高程曲面。
§4 DEM的表示法
2.图形方法 2.1线模式
§3 DEM数据预处理
[一] DEM数据格式转换
[二] DEM数据坐标变换 1 其它坐标系向地面坐标系转换 2 地面坐标系之间的转换
§3 DEM数据预处理
[三] DEM的数据编辑
• 粗差剔除 • 交互编辑 • 补测（需要时） • 系统误差改正
§3 DEM数据预处理
[四] 栅格数据转换为矢量数据
§5 DEM的建立
2.现有地图数字化 利用手扶跟踪数字化仪或扫描数字化仪，
对已有地形图上的信息如等高线、高程点 进行采集，然后通过内插的方法生成DEM。 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(简称TIN)。然后在TIN基础上通过线性 和双线性内插建立DEM。如下图所示：
•
2.DEM在工程建设中可用于体积和面积计算、
ห้องสมุดไป่ตู้
土方量的计算、各种剖面图的绘制及线路的设计和
通视情况的分析。
•
§6 DEM的应用
3.DEM在军事上可用于导航(包括导弹及飞机 的导航)、通讯、作战任务的计划、观察哨 所的设定等。
4.在环境与规划中，DEM可用于土地现状的分 析、各种规划及洪水险情预报等。还可将 DEM作为背景叠加各种专题信息如土壤、 土地利用及植被覆盖数据等，以便进行显 示与分析。
数字高程模型
§1 概述 §2 DEM数据采集 §3 DEM数据预处理 §4 DEM的表示法 §5 DEM的建立 §6 DEM的应用
数字高程模型
• 什么是DEM? • DEM有哪些表示形式？ • 怎样获取DEM数据?
§ 1 概述
[一]数字高程模型的定义 数字高程模型（DigitalElevationModel简称DEM）是用一
§ 1 概述
[二] DEM的表示形式
1)规则格网
优点是：存储量小，便于使用且容易管理。 缺点是：有时不能准确表示地形结构与细部。
2、表示形式
（2)不规则三角网TIN 优点是：能较好顾及地貌 特征点、线，表示复杂地 形较规则格网精确。
缺点是：数据量大，数据 结构复杂，因而使用与管 理复杂。
§ 2 DEM数据采集
§6 DEM的应用
5.在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析如汇 水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄 洪计算、淹没分析等的基础
§4 DEM的表示法
2.2点模式 用离散采样数据点建立DEM是DEM建立
常用的方法之一。在地形图上这些离散点 以高程点的形式表现出来。离散数据采样 可以按规则格网采样，可以是密度一致的 或不一致的；可以是不规则采样，如不规 则三角网、邻近网模型等；也可以有选择 性地采样，采集山峰、洼坑、隘口、边界 等重要特征点。
[一]、DEM数据点的采集方法 地面测量（野外直接测量） 现有地图数字化 手扶跟踪数字化仪 扫描数字化仪 空间传感器 数字摄影测量方法
§ 2 DEM数据采集
[二]、数字摄影测量的DEM数据采集方式
沿等高线采样 沿断面扫描 渐进采样 选择采样 混合采样 自动化DEM数据采样
§3 DEM数据预处理
[一] DEM数据格式转换 [二] DEM数据坐标变换 [三] DEM的数据编辑 [四] 栅格数据转换为矢量数据 [五] 数据分块 [六] 子区边界的提取
§5 DEM的建立
DEM的建立 建立DEM的方法有多种，以数据源及采
集方式来划分主要有以下几种。 1.地面测量
利用GPS、全站仪、RTK等仪器在野外实 地测量，并自动记录测量数据，将这些数 据通过串行通讯，输入计算机中进行处理， 直接获取各测量点的三维坐标。当点数达 到一定密度后，即可生成一定精度的DEM。
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(DigitalTerrainModel，简称DTM)的一个 分支。它是在高斯投影平面上规则格网点平面坐标（x,y） 及其高程（z）的数据集。该数据集从数学上描述了该 区域地貌形态的空间分布，通过DEM数据，我们可以很 方便地将其转换为等高线图、透视图、坡度图、断面图、 晕渲图、与数字正射影像复合生成景观图等各种专题图 的图解产品，或者按用户需求计算出体积、空间距离、 表面覆盖面积等工程数据和统计数据。因此，数字高程 模型有着广泛的应用前景，它是地理信息系统不可缺少 的数据源。
1.二值化处理 2.滤波或形态学处理 3.边缘跟踪和细化 4.获取矢量数据
§3 DEM数据预处理
[五] 数据分块
1. 数据分块的必要性 2. 数据分块的方法 交换法 链指针法
§4 DEM的表示法
• 一个地区的地表高程的变化可以采用多种方法 表达，用数学定义的表面或点、线、影像都可 用来表示DEM。
§6 DEM的应用
DEM的应用
•
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、
气象、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。
•
1.DEM可用于绘制等高线、坡度图、坡向图、
立体透视图、立体景观图，并应用于制作正射影像
图、立体地形模型及地图的修测。
§5 DEM的建立
• 以上介绍的是DEM常用的建立方法和常见 功能，无论是哪一种建立方法，均存在着 误差，这些误差主要是由原始数据的采集 误差和高程内插误差共同决定的。如果采 集的数据点太稀会降低DEM的精度；数据 点过密，又会增大数据量、处理的工作量 和不必要的存储量。因此在DEM数据采集 之前，需按照所要达到的精度确定合理的 取样密度，或者在DEM数据采集过程中根 据地形复杂程度动态调整采样点密度。我
1.数学方法 用数学方法来表达，可以采用整体拟合方法，
即根据区域所有的高程点数据，用傅立叶级数 和高次多项式拟合统一的地面高程曲面。也可 用局部拟合方法，将地表复杂表面分成正方形 规则区域或面积大致相等的不规则区域进行分 块搜索，根据有限个点进行拟合形成高程曲面。
§4 DEM的表示法
2.图形方法 2.1线模式
§3 DEM数据预处理
[一] DEM数据格式转换
[二] DEM数据坐标变换 1 其它坐标系向地面坐标系转换 2 地面坐标系之间的转换
§3 DEM数据预处理
[三] DEM的数据编辑
• 粗差剔除 • 交互编辑 • 补测（需要时） • 系统误差改正
§3 DEM数据预处理
[四] 栅格数据转换为矢量数据
§5 DEM的建立
2.现有地图数字化 利用手扶跟踪数字化仪或扫描数字化仪，
对已有地形图上的信息如等高线、高程点 进行采集，然后通过内插的方法生成DEM。 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(简称TIN)。然后在TIN基础上通过线性 和双线性内插建立DEM。如下图所示：
•
2.DEM在工程建设中可用于体积和面积计算、
ห้องสมุดไป่ตู้
土方量的计算、各种剖面图的绘制及线路的设计和
通视情况的分析。
•
§6 DEM的应用
3.DEM在军事上可用于导航(包括导弹及飞机 的导航)、通讯、作战任务的计划、观察哨 所的设定等。
4.在环境与规划中，DEM可用于土地现状的分 析、各种规划及洪水险情预报等。还可将 DEM作为背景叠加各种专题信息如土壤、 土地利用及植被覆盖数据等，以便进行显 示与分析。
数字高程模型
§1 概述 §2 DEM数据采集 §3 DEM数据预处理 §4 DEM的表示法 §5 DEM的建立 §6 DEM的应用
数字高程模型
• 什么是DEM? • DEM有哪些表示形式？ • 怎样获取DEM数据?
§ 1 概述
[一]数字高程模型的定义 数字高程模型（DigitalElevationModel简称DEM）是用一
§ 1 概述
[二] DEM的表示形式
1)规则格网
优点是：存储量小，便于使用且容易管理。 缺点是：有时不能准确表示地形结构与细部。
2、表示形式
（2)不规则三角网TIN 优点是：能较好顾及地貌 特征点、线，表示复杂地 形较规则格网精确。
缺点是：数据量大，数据 结构复杂，因而使用与管 理复杂。
§ 2 DEM数据采集
§6 DEM的应用
5.在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析如汇 水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄 洪计算、淹没分析等的基础