数字高程模型

§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：
§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
§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。
§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
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。
[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
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
•
2.DEM在工程建设中可用于体积和面积计算、
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。
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。
等高线是表示地形最常见的形式。其它 的地形程的重要 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。
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
§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
§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。