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1比1万数字高程模型生产技术规定

1比1万数字高程模型生产技术规定
1比1万数字高程模型生产技术规定

1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定

1:10000数字高程模型生产技术规定

(征求意见稿)

国家测绘局

二○○一年一月

本规定的编写汇集了我国测绘部门近几年有关“数字高程模型(DEM)”的生产经验与试验研究成果,同时参考了美国联邦地理数据委员会基础制图分委员会制订的《数字高程数据内容标准草案》(1997.1)及美国内务部USGS制订的《数字高程模型标准》(1998.1)等重要资料。本规定配合《基础地理信息数字产品1:10000 1:50000数字高程模型》标准,专门用于指导生产1:10000数字高程模型(DEM)产品。

本规定由国家测绘局提出并归口。

本规定由广东省基础地理信息中心、陕西测绘局国家测绘局测绘标准化研究所起草。

本规定主要起草人:周一。

前言

1 范围 (1)

2 引用标准 (1)

3 术语 (1)

4 资料的收集与分析 (2)

5 总体技术要求 (2)

6生产流程与技术要求 (3)

7作业规程 (8)

8数据文件管理 (17)

9产品归档 (19)

1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定

1:10000数字高程模型

生产技术规定

Technical specifications for producing

1:10000 digital elevation models

1 范围

本规定规定了1: 10000数字高程模型(DEM)的数据采集技术、生产工艺流程及作业规程。

本规定适用于1:10000数字高程模型的采集与建库,其它以DEM为基础的复合地图产品的制作以及DEM修测亦可参照有关部分执行。

2 引用标准

下列标准所包含的条文,通过在本规定中引用而构成为本规定的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本规定的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 17798-1999 《地球空间数据交换格式》

CH/T XXXXX-XXXX 《基础地理信息数字产品1:10000 1:50000数字高程模型》

CH/T 1005-2000 《基础地理信息数字产品数据文件命名规则》

3 术语

3.1 不规则三角网TIN(Triangulated irregular network)。

是基于三角形对数字高程模型表面建模的一种方法。由一个三角形代表了地表上一块等倾斜的平面,其高程的数学表达式为:

Z = a

0 + a

1

x + a

2

y

故基于三角形表面建模,地形表面将由一系列相互连接严密无缝的三角形所构成,结构简单,应用灵活,其独特的优势是能够方便地融合断裂线等数据。

3.2 数字高程模型DEM格网

是基于正方形格网对DEM表面建模的一种方法,由方格网4点高程构成一个双线性表面,其数学表达为:

Z = a

0 + a

1

x + a

2

y + a

3

xy

故基于方格网的表面建模,其地形表面是由一系列相互邻接的双线性表面所构成,其数据存贮、处理极为简便,特别适用于大区域、地形连续、全局性的DEM表面建模。

4 资料的收集与分析

4.1 收集资料

收集资料时应注意优先收集现势性强的资料。

a)同等比例尺或更大比例尺的实测地形图或DRG数据。

b)航空摄影资料

—底片或其扫描影像;

—航摄仪检校参数;

—航摄验收报告;

—航摄仪鉴定表。

c)外业控制成果。

d)内业空三加密成果。

e)坐标改正数和高程改正数。

4.2 资料分析

4.2.1航摄资料的分析

a) 航摄质量(含影像质量、飞行质量等),查看“航摄验收报告”:

—是否影像清晰,框标完整,有无云层覆盖,摄影死角等;

—飞行方向,相片倾斜角,航摄比例尺,航高及航高差,摄影日期与时间、航向旁向重叠,航摄比例尺等;

b) 相机参数,查看航摄仪鉴定表:

1) 相机检测数据

—框标坐标、像主点坐标,自准直点坐标(含坐标系及框标点号分布略图);

—检定焦距;

4.2.2 地形图资料

a)成图年代,成图方法,采用的大地基准,高程基准,等高距,版图式等。

b)成图材料(印刷图,薄膜图,刻图)与类型(合版图,分版图)

c)原图若是采用1954年北京坐标系,则应准备1954年北京坐标系与1980西安坐标系变换所需的每幅图图廓点坐标改正数与公里网坐标改正数。原图若不是采用1985国家高程基准,则应提供每幅图不同高程系统之间的改正值。

5总体技术要求

5.1 DEM格网点间距及高程精度

a)DEM 格网间距12.5米,地形破碎及陡峭的地区可采用6.25米。

b)DEM格网点对于附近野外控制点的高程中误差不得大于表1的规定

c)全数字摄影测量按“一级”精度执行,一般情况下按“二级”精度要求执行;

d)密林等隐蔽地区高程中误差按表1中数据1.5倍计;

e)DEM内插点的高程中误差按表1中数据1.2倍计;

表1

5.2 起止格网中心点坐标根据四个内图廓角点坐标计算公式如下:

X起=X max=[INT[MAX(X1,X2,X3,X4)/⊿d]+1]ⅹ⊿d -⊿d/2

Y起=Y min=[INT[MIN(Y1,Y2,Y3,Y4)/⊿d]]ⅹ⊿d+⊿d/2

X止=X min=[INT[MIN(X1,X2,X3,X4)/⊿d]]ⅹ⊿d+⊿d/2

Y止=Y max=[INT[MAX(Y1,Y2,Y3,Y4)/⊿d]+1]ⅹ⊿d-⊿d/2 (1)式中:(X1,Y1)…(X4,Y4)为四个内图廓角点坐标,(+X指北,+Y指东)。

(X max,Y min)为DEM起始格网中心坐标。

(X min,Y max)为DEM终止格网中心坐标。

5.3 DEM上交成果范围:

为了便于接边检查,上交DEM数据成果范围应根据公式(1)计算的结果向外增加一排高程格网点。

X max'= X max + ⊿d Y min'= Y min - ⊿d

X min'= X min -⊿d Y max'= Y max + ⊿d (2)所有同名格网点高程值之差应小于表1中格网点高程中误差。

同一投影带相邻图幅DEM可直接拼接,位于投影带边缘的图幅,应在公式(2)的基础上向带边缘方向增加三列有效高程格网点,以供处理带间DEM接边之需。

6生产流程与技术要求

DEM的生产目前主要采用二种方式:

a)地形图扫描矢量化法。

b)数字摄影测量法。

6.1 地形图扫描矢量化法

6.1.1 生产工艺流程 (见图1)

6.1.2 技术要求

6.1.2.1 地形图扫描

a)根据图面要素特别是等高线密度选择扫描分辨率,一般不低于400dpi。

b)根据扫描图像灰度直方图选择亮度值与阈值,确保二值化后不漏要素,尽量减少断线和粘连。

6.1.2.2 定向与几何校正

栅格图像经定向与几何校正后,内图廓点、公里格网点的坐标与理论值偏差不大于1.0米。

6.1.2.3 矢量化

a)图形要素点线位置的采集误差,偏离栅格影像不大于一个象素。

b)图形要素的分层与代码应正确无误。

c)高程点、等高线无遗漏,高程赋值无误。

d)在图幅范围内至少选择28个高程检查点数字化,其中每条图边附近各2点,其余点在图内均匀分布。该数据文件单独记盘,交质控部门保存。

e)与西北图幅接边,包括位置接边和属性接边。

6.1.2.4与邻图等高线拼接

就目前的作业水平和技术手段而言,可采用以下两种方法:

a)与周边8幅图进行等高线、高程点拼接后,按内图廓的外接矩形外扩20个格网间距(250m)的范围进行裁切;对于平坦地区,外扩范围内没有等高线,则应继续外扩直至含有高程点,保证构TIN的范围能覆盖全图幅。

b)为了大面积构TIN,并内插DEM ,可将测区内任意多幅图(软硬件允许时)高程信息层拼接在一起。

6.1.2.5 构TIN

a)TIN图形与等高线底图叠合,无异常三角形(包括不合理的平三角形与跨越等高线的狭长三角形等)。

b)生成TIN的线网透视图进行三维可视化检测,应无高程异常而显现的粗差点、线或区域。

6.1.2.6 内插DEM

a)由DEM反生成的等高线与原图等高线按公里格网叠合检查,同名等高线偏移不大于1/2等高距。

b)平差后所有同名格网点的高程值应一致。

6.1.2.7 元数据文件内容正确、无遗漏。

6.2 数字摄影测量法

6.2.1 生产工艺流程(见图2)

6.2.2 技术要求

6.2.2.1 影像扫描

a) 扫描分辨率的选择

如该影像数据需供制作数字正射影像(DOM)使用,则扫描分辨率的选择按《1:10000数字正射影像数据/数字正射影像图》生产技术规程有关内容执行。

一般情况下,以对应的地面分辨率为0.8~1.0m进行测算,即像片比例尺1:35000,选择25μm,像片比例尺1:25000,选择35μm。

b) 扫描参数的测定与设置

扫描影像的灰度直方图在0~255间并近似正态分布。

c) 扫描质量

扫描影像清晰,框标完整。

6.2.2.2 定向精度要求(见表2)

6.2.2.3 DEM精度要求

a)DEM格网间距12.5m。

b)凡是用于内插DEM的数据(如视差曲线、像方格网模型等),均应通过影像立体模型配准,进行人机交互编辑,改正自动匹配造成的误差以及森林、楼宇高差,使之切准地面,去除粗差。

6.2.2.4 DEM拼接

a)单模型DEM之间应至少有2~3个格网的重叠带。

b)同名格网上高程较差不超过2格网点高程中误差。

c)平差后,所有同名格网点高程应一致。

6.2.2.5 图幅DEM裁切

按按照DEM上交成果范围进行裁切。

6.2.2.6元数据文件内容正确,无遗漏。

图1 生产工艺流程

图 2 生产工艺流程图

7 作业规程

7.1 地形图扫描矢量化方法

7.1.1 作业要求

7.1.1.1 预处理

a)作业准备

—原图为刻图膜的先翻晒二底图;

—按矢量化软件与技术要求,建立图层控制模板,设置图层属性项及其字段名,字段类型,字节数及显示色等;

—建立测区文件管理的目录路径。

b)地形图预处理

—图幅等高线接边检查,特别是等高距不相同的相邻图幅,有矛盾处应作出标示并提出处理方法并进行修正;

—选择高程检测点的点位以及推测区;并在图边标示图例。

7.1.1.2 地图扫描

a)选择适当的扫描分辨率。

b)通过试验选择恰当的图像亮度值与阈值。

c)尽可能减少数据量

—公里网线尽可能放置得与扫描缝隙平行;

—超出图廓整饰信息范围之外的无用数据裁去。

7.1.1.3定向与几何校正

a)根据需要,选择适合的坐标变换公式。

b)设置地图重采样分辨率。一般采用其原始扫描分辨率,最临近点法重采样。

c)坐标转换。如要将1954年北京坐标系转换为1980西安坐标系,则应根据内图廓点和公里格网点坐标改正参数,换算至1980西安系坐标,再根据该数据进行定向与几何校正。

d)根据坐标变换公式确定控制点个数,选择点位位置

—相似变换,至少量测两点(内图廓的对角),再加另两角点作为多余观测;

—仿射变换,至少量测三点(三内图廓点),再加上一角点作为多余观测;

—双线性变换,至少量测四个内图廓点,再在图幅中部加测1~2个格网点;

—二次多项式变换,至少量测六点(内图廓点四角,图内均匀分布两个格网点),另加三个以上格网点;

—逐格网几何校正。如图幅几何变形无规律,导致整幅图坐标变换残差超限,则应采取逐格网双线性变换或三角网仿射变换,此时无需多余观测点。

e)依次切准点位录入其坐标量测定向点时,应在放大状态使光标精确对准栅格影像的点位中心。

f) 平差计算,检查残差,如超限应分析原因,对可疑点重测重算。必要时,提升几何校

正的坐标变换方式,直至合格。

7.1.1.4矢量化

a)综合版地形图通常采用人机交互方式矢量化,对分版的等高线要素可采用自动矢量化。

b)对采用“流”或“管道”方式自动跟踪线划要素的软件,应根据操作手册恰当选择配置参数,既保证线划位置精度,又有效控制采样点的密度,减少数据冗余,保证构TIN时三角网与等高线之间关系合理。一般情况下,管道半径控制在1m,管长平地设置为50m,丘陵30m,山地10m左右。

c)等高线应连续,地貌符号(如陡崖、斜坡、双线冲沟等)要尽可能转变为等高线表示,但应根据其地形特征合理反映变坡线的位置。如原图等高线太密,只绘计曲线省略首曲线而补连的工作量又大时,只要是等坡度可不作连通处理,但曲线断头处理要整齐,方向保持一致,避免构TIN时出现不合理三角形导致地形失真。

d)封闭水域(面积超过图上25mm2的水库、湖泊等)应将水涯线作为具有相同高程的“等高线”来采集,水涯线高程应与上下游及周边的等高线高程点的高程相协调,不矛盾,构TIN 时形成合理的“平三角形”。双线河按水涯线采集。当面状水域跨图幅时,则以图廓线为辅助线进行封闭。

e)推测区范围的采集。高程精度达不到精度要求的区域应数字化其边界,作为高程推测区提供给用户注意其使用后果。譬如:

—草绘等高线的区域(含雪域);

—大范围内(图上面积1.5×1.5cm2以上)无等高线,高程注记点又达不到规定密度(5点/km2)的城镇街区、沼泽、乱掘地等;

—以符号表示(图上面积大于1.5×1.5cm2)的地貌区(如陡石山、沙丘等);

—海域(含具有水深点、等深线的水域)。

f)矢量地形数据的内容与分层

为便于矢量地形数据的管理与应用,对要素内容进行分层并赋代码(见表3、表4)。

g)高程检测点的采集

根据预处理的要求,在图内采集高程检测点,测完后形成检查点文件,存盘交质控部门。

7.1.1.5数据接边

a) 矢量数据接边包含位置接边与属性接边。

1)属性接边。首先检查要素代码与高程的正确性,保证同属性要素才能接边。

2)位置接边。接边时,要考虑接边后要素几何形态的合理性,如等高线平滑自然,

防止硬接。具体可根据以下原则处理:

—接边差<3米,可只移动一方接边。

—接边差3~6米,两边向中间各移一半。

—接边差>6米,应检查分析原因,再作处理。一般处理原则是:根据成图方法

矢量地形数据的内容与分层表3

低精度向高精度靠,根据成图时间旧数据向新数据靠,两边情况完全等同时各改一半强行接边。

不同等高距的图幅接边,只接同高程的等高线。

跨带接边,需将邻带图幅进行投影变换成为本带坐标再进行矢量数据接边,接好边再反变换回去。

相邻图幅采用不同高程基准时,等高线不作接边,而采用软件将非1985国家高程基准的

图幅高程改正叠加至该图幅的所有高程数据上,然后直接拼接构TIN。

相邻图幅采用不同的大地基准或不同的平面坐标系时,应在统一到1980西安坐标系的基础上,补充可能出现的裂隙带内的数据后再进行接边。

b)与周边图拼接。将中心图幅与周边8幅图数据一起调入自动进行拼接。

矢量数据裁切。根据构TIN需要,对地形数据进行外扩矩形裁切,一般比原图廓线外扩100~300m,以涵盖到周边图幅的等高线与高程点为原则,故山地、丘陵地外扩范围可小些,而平地则应相应加大,保证图廓边缘三角网的正常构建以及内插DEM的精度。

7.1.1.6构TIN

a)构TIN前先利用软件对地形信息数据进行预处理:

—检查有无隐藏的高程粗差;

—对同一条等高线上采样间距过大的高程点列进行内插加密处理,避免出现三角形跨越等高线;

—对山头或凹地无高程点的闭合等高线,狭长而坡缓的谷底,无高程点的垭口等处,由软件自动内插特征点或特征线,用于构TIN,避免出现不合理的“平三角形”。

b)构TIN,检查其合理性,并作优化处理:

—将TIN三角网与等高线以不同颜色叠合显示作屏幕检查;

—将“平三角形”区域用颜色普染显示;

—对不合理的平三角形内部进行加高程点编辑,然后再重构TIN;

—对跨越中间等高线而构成的非等坡三角形进行检查与加点处理。

7.1.1.7 内插DEM与DEM编辑

a)输入格网间距(12.5米或6.25米)。

b)内插DEM。

c)用内插的DEM反生成等高线,使之与原始等高线按不同色叠合显示。

d)检查同名等高线的偏离值,对超出限差的区域进行DEM的点编辑与面编辑。

注:应将此视为全面检查DEM与原始等高线高程是否保持一致、有无粗差的主要检测手段。

7.1.1.8 DEM的裁切与接边

a)按DEM上交成果范围进行裁切。

b)与邻图DEM接边

—按本图幅只负责与西、北及西北向的三幅邻图接边的规则进行;

—对相邻图幅DEM重叠区内同名格网点高程误差进行统计分析,保留接边报告数据,对于大于2倍中误差的点需一一查明原因进行处理,不可简单取均值;

—相邻图幅采用不同等高距时,其允许的接边误差以大等高距计算;

—在限差范围内的格网点上,取两个(或三个)同名点高程的平均值作为该点高程。

7.1.1.9文本文件制作

a)采用相应软件,按GB/T XXXXX《基础地理信息产品1:10000数字高程模型内容标准》中所规定的元数据项逐一录入。

b)采用相应软件,按GB/T17798中所规定的“格网数据交换格式”制作DEM信息文件。

7.1.2 质量控制

每个工序完成后都必须由检查员检查、记录并签名。

7.1.2.1 预处理

a)图层控制模板设置无误。

b)扫描用的原图平整,无缺陷。

c)预处理图处理恰当。

7.1.2.2地图扫描

a)扫描范围覆盖全图。

b)内图廓点、公里网点影像清晰。

c)地形图图像清晰,颜色偏差小,断线少,粘连少,无扫描带错位,无漏洞。

7.1.2.3 定向与几何校正

保存定向报告数据文件,查看点位中误差与坐标残差是否超限。

7.1.2.4 矢量化

a)要素分层、代码正确。

b)要素(特别是等高线、高程点)无漏采或重采。

c)高程赋值正确,无遗漏,应采用软件进行自动检测。

d)要素数字化位置相对于DRG偏离不大于1个象素(约地面1m)。

具体操作:

—屏幕检查,矢、栅数据叠合检查错漏移位;通过符号化或色彩设置检查分层与代码;

—输出一张矢量化的回放图,对数据进行综合检查。

7.1.2.5数据接边

图幅间位置与属性接边无差错。

7.1.2.6 构TIN

a)确保所构TIN的每个三角形内部地形满足同向等坡的特征。

b)无不合理的“平三角形”。

7.1.2.7 内插DEM与DEM编辑

a)DEM高程与等高线、高程点、水涯线高程在容差1/2等高距的范围内完全保持一致。

b)静止水域范围内的DEM高程一致,双线河内的DEM高程应自上而下平缓过渡,无矛盾,无噪声。

c)如需要,也可利用DEM制作黑白或彩色晕渲图或三维透视图等手段检查有无大粗差出现及水域高程的合理性。

7.1.2.8 DEM的裁切与接边

a)DEM高程接边限差以1个等高距进行控制。

b)接边后,相邻图幅DEM同名格网点的高程必须唯一。

7.1.2.9 文本文件制作

a) 数据项数正确。

a)数据项中,必选项的内容不得空缺。

b)数据项中的内容填写正确。

7.2 数字摄影测量法

7.2.1作业方法

7.2.1.1 影像扫描

a)扫描参数的设置

—按技术设计分析,确定扫描分辩率;

—测定影像灰度并作线性变换调整,使整幅影像灰度直方图基本呈正态分布。同一航线或整个摄区如影像色调基本一致,可采用首、尾片及中间一片进行测试,如果结果相近,则取中数作为统一的扫描参数使用。否则应分区、分段甚至分片调整其灰度直方图。

b)确定扫描范围

在保证全部框标影像齐全的前提下,缩小扫描范围,减少影像数据量。

7.2.1.2建立有关的参数文件

a)建立空三加密成果数据文件:

1)像控点坐标文件(亦可由全野外测量提供),供按传统方法建立立体模型(内定向、相对定向)后的绝对定向使用。

—该文件为ASCII码文件,一点一行,依序排列:

点号 X坐标(北向) Y坐标(东向) Z(高程)

—单位为m,取至小数两位;

—控制点点号必须唯一,不能重号;

2) 像片定向参数文件

当采用光束法区域网平差,则可获得每张像片精确的6个外方位元素及其空间坐标变换的9个旋转矩阵参数。

利用这些数据,在左右片内定向完成之后,即可直接导入快速重建立体模型,省去相对定向、绝对定向过程。

3) 文件命名根据所采用软件的要求设定。

b)建立相机参数文件,供像片内定向用。

1)内容包括:焦距,框标坐标,像主点与自准直点坐标,径向畸变差等;

2)根据像片上仪表位置与坐标系略图,按框标位置与编号输入框标坐标值以及其它各项参数;

对于未经严格检测的相机参数,如只有框标距而无框标坐标,则只能采用近似的方法处

理。

3) 文件命名根据所采用软件的要求设定。

c)建立检测点坐标文件,供质控部门最终检测DEM高程精度使用。

—文件的内容、数据格式与像控点坐标文件相同;

—该数据文件作为“保密点”信息单独记盘交质控部门暂存。

d)建立项目参数文件(可选,根据软件需要)

—参数内容:航摄比例尺,成图比例尺,等高距,DEM格网间距,正射影像地面分辨率等;

—各类文件的文件名和实际路径,如控制点坐标文件,相机文件,作业区文件等。

e)模型参数文件(可选,根据软件需要)

—每一模型建立一个模型参数文件

7.2.1.3 定向建模

a)内定向

—自动搜寻4个框标,并使之放大同时显示于屏幕上;

—自动量测计算;

—检查定向精度,若不满意可选择人工精确对准重测框标点位,重新定向计算直至达到要求。

b)建模有二种方式:

1)相对定向、绝对定向方式。

—自动相对定向。自动寻找匹配准点,一般单模型内不少于50点,且均匀分布;

根据需要,在一些困难区域(如水域等缺乏纹理的地方)以及局部配准失真处的附近,人工加测一些相对定向点;

相对定向计算完成后,查看中误差。如必要可进一步分析误差分布规律,采取修测加测措施,直至满足要求。

—人机交互绝对定向。先选取易于辨认的两个像控点精确照准后作概略绝对定向,计算机将自动引导到其余点位,依次量测,完成绝对定向。检查定向点坐标残差,若超限则进行单点或全部重测,直至符合限差规定。

2)自动建模方式。

内定向后,自动导入像片定向参数完成建模。立体检查模型内上下视差及像控点平面高程是否在限差范围之内,如超出则局部作适当微调。

7.2.1.4核线影像重采样

a)由软件自动进行。对于不同软件,核线重采样可在相对定向后亦可在绝对定向后进行。

b)重采样方法采用双线性内插或双三次卷积内插,分辨率保持不变。

c)为减少数据量,一般只在立体模型范围内重采样,具体控制在四个像控点连线外扩

10mm(像片上)的范围之内。

7.2.1.5 量测特征点、线

a)量测特征点、线(分层赋代码),用于提高影像自动立体配准的精度。

—水系:河流、湖泊、水库、海岸线等(如已进行过数字线划地图DLG量测,则可直接引用);

—特征点:山顶、凹地、鞍部等;

—特征线:主要的山脊线、沟谷线、断裂线、变坡线等。

b)量测高程推测区范围(分层赋代码)

—喀斯特地貌区,移动沙丘区;

—无法准确量测高程的其它区域。

c)量测高程空白区范围(如果有分层赋代码)

—航摄漏洞,云块阴影覆盖区;

—其它无法量测高程的区域。

d)量测高程检查点(如无其它检测手段),用于DEM精度检测,其数据单独记盘交质控部门暂管。

—点位(平面兼顾高程)均匀分布;

—点数由技术设计书具体提出。

7.2.1.6自动影像匹配,生成像方格网立体高程模型

等视差曲线方式

a)在相对定向形成的影像匹配控制点以及人工增补的地形控制点基础上,自动进行左右影像立体配准,并形成等视差曲线。

b)人工立体观测检查匹配点与等视差曲线是否都切准地面立体模型,否则应进行像方立体编辑,包括重新定向与匹配、点编辑、面编辑等方法。对于面编辑应先将区域边界用封闭多边形标定,再修正其高程,如面状水域可将其强制压平,房屋密集区、森林植被覆盖区使高程整体升降,最终将等视差曲线修正到地面。

大、中格网递进加密方式

a)借助特征点、线自动匹配生成像方大格网DEM,并在智能步进扫描大格网的同时,人工监视各个格网点是否切准地面,根据需要随时进行人机交互作点编辑。

b)在此基础上生成像方中格网DEM,并采用分块方式逐块对竖状排列的中格网点高程进行点编辑,使每点高程都贴近地表。

7.2.1.7 内插物方DEM

a)在像方格网DEM基础上,采用双线性内插或构TIN内插方式生成地面(物方)12.5m 格网间距的DEM。

b)单模型物方DEM范围:像控点连线外扩100m。

c)根据需要,可通过“四体漫游”检查DEM与模型的吻合情况,特别是沟谷等断裂线

附近的点,如不符则应进行编辑(物方或像方)。亦可通过生成左右片数字正射影像,配成零立体影像进行DEM粗差检测。

7.2.1.8 图幅内的单模型DEM拼接

a)在DEM拼接环境下将图幅内的所有DEM模型进行拼接,检查覆盖范围,有无漏洞。如有,则应对所缺的DEM格网点进行精确定位(X,Y坐标),然后设法补测。

b)对单模型DEM重叠区内同名格网点的高程较差进行统计分析,大于3倍高程中误差的点视为粗差,分析原因,上模型重测。合乎限差要求后,取两边中数作为重叠区内各个格网点的高程。

7.2.1.9 图幅DEM裁切

a) 按DEM上交成果范围进行裁切。

b) 由于相邻图幅边的DEM通常是由同一单模型DEM裁切而得,故一般不存在图幅DEM接边的问题。

7.2.1.10 文本文件制作

同7.1.1.9。

7.2.2 质量控制

每个工序完成后都必须由检查员检查、记录并签名。

7.2.2.1影像扫描

a)影像清晰,层次丰富,反差适中。

b)框标完整清晰。

7.2.2.2 建立有关的参数文件

所有文件参数均应与原始数据核对,保证正确,其中特别是相机参数中的坐标系,问题比较隐蔽,应认真核查,谨防出错。

7.2.2.3定向建模

b)内定向精度在限差之内。

c)建模后,模型内的影像上下视差以及像控点的坐标与高程符合在限差要求。

7.2.2.4量测特征点、线

a) 主要特征点、线选择恰当,无遗漏。

b) 高程检查点精度可靠。

7.2.2.5自动影像匹配,生成像方格网立体高程模型

a)确保匹配点与等视差曲线立体切准地面。

b)保证像方格网DEM切准地面。

c)像方格网点高程精度要求应比最终DEM(物方)的精度要高,一般以提高20%进行控

制。

7.2.2.6内插物方DEM

保证内插后的物方格网DEM切准地面,误差控制在两倍中误差范围内。

7.2.2.7图幅内的单模型DEM 拼接

a) 单模型DEM 接边高程中误差符合规定要求,其中2~3倍高程中误差内的点数不超过总点数4%。

b) 正常情况下图幅内DEM 不得出现漏洞。 7.2.2.8图幅DEM 裁切 同7.1.2.8。 7.2.2.9文本文件制作

同7.1.2.9。

8 数据文件管理 8.1 文件命名

参照CH/T 1005-2000《基础地理信息数字产品数据文件命名规则》有关约定执行。 8.2 文件管理

一个工程项目的数据文件应在局域网服务器上集中统一管理,包括:数据源文件,重要的中间成果文件,最终产品文件等。具体可按一个摄区以及1:50000或1:100000图幅为单元形成文件树目录进行管理。

8.2.1 影像数据文件(见图3) PHOTOSCAN

图3 影像数据文件

一般情况下,扫描合格的影像数据文件录入CD-ROM 或8 mm 磁带,作为原始资料长期保存。

8.2.2 纠正后的地图扫描数据(见图4)

图4 纠正后的地图扫描数据

8.2.3 DEM 数据(见图5

数字高程模型共14页

本科学生综合性实验报告 姓名学号 专业地理信息系统班级 11级_ 实验课程名称数字高程模型 实验名称坡度等地形因子提取的不确定性研究 指导教师及职称 开课学期 2014 至_ 2015 学年_上学期 云南师范大学旅游与地理科学学院编印 一、实验准备

1)DEM网格计算。 Arctoolbox---Data Management Tools ---raster processing ----rasampe 将DEM数据分为30M,60m,90m,100m。

2) 计算坡度 地面某点的坡度是过该点的切平面与水平地面的夹角,是高度变化的最大值比率,表示了地表面在该点的倾斜程度。基于 DEM 数据,利用 Arcgis 的 Slope 工具提取坡度。 分别计算不同分辨率30、60、90、100的坡度图。 如下图所示为30M 、100M 的坡度分布图。

30m 100m 60m 90m 提出的坡面特征分析的自然地域导向表,将坡度重分类为 0°~3°,3°~5°,5°~15°,15°~25°,25°~30°,30°~ 45°,>45°七级。

重分类结果如下图所示:

30M 60M 90M 100M 3) 坡向计算 地面任何一点切平面的法线在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角成为该点的坡向。坡向是决定局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一,直接造成局部地区气候特征的差异。坡向还直接影响到诸如土壤水分、地面无霜期以及作物生长适宜性程度等多项重要的农业生产指标。 坡向图: 30m 60m 90m 100m 4)坡向重分类

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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加好 友 发短信 等级:版 主 帖 子:110 积分:9 43 威 望:0 精华:1 注册:2 008-7-1 0 12:1 7:54 数字高程模型(DEM )的构建及其在城市规划中的应用 Post By :2008-7-30 17:35:31 数字高程模型(DEM )的构建及其在城市规划中的应用 吕春英 佟庆远 李王锋 赵冬泉 摘要:数字高程模型(Digital Elevation Model ,简称DEM )是指一定区域范围内规则格网点的平面坐标及其高程的数据集或者是经纬度和海拔高度的数据集。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。目前,DEM 数据已成为城市规划的重要基础数据,借助各种GIS 软件,对DEM 数据进行分析和三维显示,能够更好的辅助城市规划。本文通过大量案例分析,展示了DEM 在城市规划中的应用。 2 DEM 的生成方法

ArcGIS环境下基于DEM的水文特征提取研究

论文题目ArcGIS环境下基于DEM的水文特征提取研究姓名 所在学院 专业班级 学号109042010006 指导老师 二○一三年一月四日

数字高程模型10GIS姜婷109042010006 ArcGIS环境下基于DEM的水文特征提取研究 ——以闽江流域建溪水系为例 姜婷 (福建师范大学地理科学学院,福建省福州市350108) 摘要:选择闽江流域建溪水系为研究对象,以数字高程模型DEM(Digit Elevation Models)为基础,利用ArcGIS软件的水文分析工具从DEM数据中提取研究区域的流域水文特征的详细过程。主要包括:DEM的生成和预处理、水流方向的确定、水流累积量提取、河网的提取和子流域的划分。结果表明,利用该方法提取的河网与利用手工方法提取的河网基本一致,从而证明该方法具有较高的精度。 关键词:数字高程模型;水文特征;ArcGIS;提取;建溪水系 21世纪以来水资源危机日益突出,水文模型已经成为目前国内外水文学研究的热门课题。随着“3S”技术的发展,为水文科学注入了新的血液。目前水文模拟技术趋向于将水文模型同GIS 与RS集成,以便充分利用GIS在数据管理、空间分析及可视性方面的功能。数字高程模型DEM (Digital ElevationModel)是用一组有序数值阵列形式表示地面点的平面坐标(x,y)和高程z的一种实体地面模型。它包含了大量的地理信息,是构成GIS的基础数据,其用途十分广泛,利用DEM可以提取流域的许多重要水文特征参数,如坡度、坡向、水沙运移方向、汇流网络、流域界线等。目前,利用DEM进行流域分析的工具很多,ArcGIS的水文分析模块(Hydro logymodel)是美国环境系统研究所公司(ESRI)为ArcGIS推出的一个水文分析模块,主要用于地形和河流网系的提取和分析,实现地形模型可视化,其强大的流域特征分析功能可以满足各种流域DEM处理的需要。 1流域概况 建溪是闽江上游三大溪中最大的溪流,是一个树枝状水系。水系源头在武夷山脉和仙霞岭余脉,南平以上流域面积16396平方公里,占闽江流域的27%。河系贯通崇安、建阳、浦城、松溪、政和、建瓯、南平七个县市。河流总长635.6公里,流域内有大小溪流120多条。流域内气候温和湿润,处于高雨区,年平均降雨量1800~2200毫米。建溪的年均流量每秒521立方米,年径流量164亿立方米,约占闽江总流量的1/3。流域内山区海拔差异明显,因而该水系具有河流比降大、源短流急、易发洪水等特点。本文基于该流域的数字高程提取流域水文信息为不同尺度的水文模型提供参数,并可满足各种水文模拟的应用需求。 2基于DEM的流域水文信息提取 流域水文信息是进行水文模拟的必要信息,提取流域信息也是构建现代化水文模型、进行水文模拟以及其他相关研究的前提。作为研究水文模型和水文状态变量空间分布的基础数据,DEM 的一个重要用途就是提取地貌指数。本文采用ArcGIS中的水文分析模块进行流域水文信息的提取。流域水文特征提取的主要过程包括:DEM 的生成和预处理、水流方向的确定、汇流累积量的计算、河网的提取和子流域的划分。 2.1DEM数据的来源和预处理 本文的栅格DEM数据采用国际科学数据服务平台(https://www.doczj.com/doc/d110212366.html,/index.jsp)提供的SRTM90米空间分辨率基础高程的数据。根据闽江流域建溪水系的经纬度坐标,确定出该数据的列号为60行号为7。 首先利用ArcGIS软件切出建溪流域所在区域的DEM,其中包括崇安、建阳、浦城、松溪、政和、建瓯、南平七个县市,从而生成本实验所需的DEM数据,见图1。

数字高程模型期末整理复习资料

数字高程模型期末复习资料 第一章 1.高程用来描述地形表面的起伏形态,传统的高程模型是等高线,其数学意义是定义在二维地理空间上的连续曲面函数,当此高程模型用计算机来表达时,称为数字高程模型。 2.数字高程模型的定义为:数字高程模型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--模型化表达和过程模拟,Digital Elevation Model,简称DEM。 3.数字地面模型是利用一个任意坐标场中大量选择的已知X、Y、Z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。 4.DEM和DTM的关系:DEM是DTM的子集,是DTM最基本的部分;20世纪60年代出现了地理信息系统的概念,其含义包括了DTM,在概念上取代了DTM。DTM提出后,其实际发展和应用中的内涵还主要局限于DEM,故二者的名称混淆使用,主要表示的都是DEM的概念。 5.数字地形表达的方式可以分为两大类:数学描述和地形描述 (1)数字描述:全局:傅立叶级数;多项式函数 局部:规则的分块函数;不规则的分块函数 (2)图形描述:点:不规则分布;规则分布;特征点 线:等高线;特征线;剖面图 面:影像;透视图;其他 6.模型是指用来表现其他事物的一个对象或概念,是按比例缩减并转换到我们能够理解的形式的事物本体。 7.模型可以分为三种不同层次:概念模型,物质模型,数学模型。 8.概念模型是基于个人的经验与知识在大脑中形成的关于状况或对象的模型。 9.物质模型通常是一个模拟的模型,如橡胶,塑料或泥土制成的地形模型。 10.数字模型一般是基于数字系统的定量模型。包括函数模型和随机模型。 11.数字模型的优点:1他是理解现实世界和发现自然规律的工具。2提供了考虑所有可能性,评价选择性和排除不可能性的机会。3帮助在其他领域推广后应用解决问题的结果。4帮助明确思路,集中精力关注问题重要的方面。5使得问题的主要成分能够被更好的观察,同时确保交流,减少模糊,并改进关于问题一致性看法的机会。 12.模型的评价:1精确性2描述的现实性3准确性4可靠性5一般性6成效性 13.数字高程模型的类型 (1)按结构分类(按其数据组织方式) 基于面单元的DEM;基于线单元的DEM;基于点的DEM (2)按连续性分类(从数学角度考察DEM模型连续性、一阶导数及高阶导数等的连续情况) 不连续型DEM;连续不光滑DEM;光滑DEM (3)按范围分类 局部DEM;地区DEM;全局DEM 14.数字高程模型的系统结构 数字高程模型的理论和技术由数据采集、数据处理和应用三部分组成。这三部分

数字高程模型

1、数字高程模型: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(简称DTM)的一个分支,是表示区域D上的三维向量有限序列。 2、DTM:数字地形模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示,或者说,DTM就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。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。 3、TIN:不规则三角网,通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面。 4、测绘4D产品(即DLG数字线划图、DRG数字栅格影像、DEM、DOM数字正射影像): DLG:现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。数字线划图既包括空间信息也包括属性信息。DRG:数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。DEM:数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。DOM:数字正射影像利用航空相片、遥感影像,经象元纠正,按图幅范围裁切生成的影像。 5、连续不光滑DEM:指每个数据点代表的只是连续表面上的一个采样值,而表面的一阶导数或更高阶导数不连续的情况。 6、数字地貌模型:是地貌形体及其空间组合的数字形式,是一维、二维、三维、四维空间地貌的可视描述和模拟。 7、DEM误差:DEM高程值与真实值的差异 9、插值:根据不同数据集的不同方式,DEM建模可以使用一个或多个数学函数对地表进行表示。根据若干相邻参考点的高程求出待定点上的高程值。(内插) 14、不规则镶嵌数据模型:用相互关联的不规则形状与边界的小面块集合来逼近不规则分布的地形表面 15、行程编码结构:对于一幅栅格图像,常常有行或列方向上相邻的若干点具有相同的属性代码,因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容,即只在各行或列数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数,从而实现压缩 16、细节层次模型:对同一个区域或区域中的局部使用具有不同细节的描述方法得到的一组模型。 17、DEM元数据:描述DEM一般特征的数据,如名称、边界、测量单位、投影参数等。 18、数字高程模型的主要研究内容 (1)地形数据采集,地形高程数据获取是数字高程的首要环节。地形高程数据的分布、密度和精度对数字高程模型的质量有着非常重要的影响,数据采样策略、高精度快速数据采样技术等一直是DEM数据采样的主要研究内容之一。 (2)地形建模与内插,DEM是对地形表面的数字化表示,实际上是一种数学建模过程,如果需要该数学表面上其他位置处的高程值,可应用内插方法来进行处理。高度逼真、多尺度地形建模技术和快速高效的内插算法是数字高程模型永恒的主题。 (3)数据组织与管理,DEM是按一定结构组织在一起的地形数据,数据结构的好坏直接影响DEM 对地形的重建精度。地形表面具有多尺度特征,多尺度地形的表达与组织是DEM面临的主要课题之一。 (4)地形分析与地学应用,主要包括两个部分,即基本应用和地形分析应用,基本应用主要是在DEM上实现等高线地形图上的地形分析功能,如高程内插,坡度坡向计算,土方计算,地形结构识别等;地学分析应用与具体学科相联系,主要研究基于DEM的地学模型,地学过程模拟等内容。 (5)DEM可视化,实现以多种方式如等高线,晕渲图,线框透视,动画等在不同层面上对地形进行表达,观察和浏览。 (6)不确定性分析和表达,数字高程模型的精度对DEM的生产者和使用者都有重要的意义。DEM 精度研究包括DEM数据源精度、数据内插精度、数据模型精度、各种误差在DEM数据操作过程中的传播问题以及DEM数据生产中的质量控制策略等。

最新武汉大学摄影测量期末试卷及答案(-)

武汉大学2005~2006 学年上学期 《摄影测量基础》试卷(A) 学号:姓名:院系:遥感信息工程专业:遥感科学与技术得分: 一、填空题(20 分,每空1 分) 1、摄影测量中常用的坐标系有、、 、、。 2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。 3、GPS 辅助空中三角测量的作用是。 4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。 5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。 6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。 7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。 8、法方程消元的通式为N i ,i +1 = 。 二、名词解释(20 分,每个4 分) 1、内部可靠性: 2、绝对定向元素: 3、像主点: 4、带状法方程系数矩阵的带宽: 5、自检校光束法区域网平差: 三、简答题(45 分,每题15 分) 1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程,并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。 2、像片外方位元素的作用是什么?用图示意以y 轴为主轴的航摄像片的外方位元素。 3、如果拥有一套POS 系统,你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标(简要叙述基本思想

和具体解算过程)?

四、综合题(15 分) 设某区域由两条航线组成(如图 1 所示),试根据光束法区域网平差原理回答下列问题: ① 当控制点无误差时,观测值个数 n 、未知数个数 t 、多余观测数 r ; ② 按最小带宽原则在图 a 中标出像片排列顺序号并求出带宽; ③ 在图 b 中绘出改化法方程系数矩阵结构图(保留像片外方位元素)。 像片号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ① 1 2 ② ③ ④ 5 6 ⑤ ⑥ 3 4 ⑦ 平高地面控制点 ⑧ 高程地面控制点 待定点 ⑨ (a ) (b ) 图 1

《数字高程模型》实验讲义[1]

数字高程模型 实验讲义 南阳师范学院环旅学院 地理信息系统教研室编 2011年2月

前 言 Miller于1958年提出首次提出了数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的概念。经过40多年的发展,DEM的诸多基础理论问题都得到了深入的研究,基于DEM的数字地形分析理论与方法体系正在形成,DEM在许多领域的工作中得到了成功应用。DEM已成为各类GIS数据库的核心数据之一。国家测绘部门将DEM作为国家空间数据基础设施(National Spatial data Infrastructure,NSDI)的重要建设项目之一。在理论研究方面,DEM的不确定性、DEM的尺度效应、DEM的地学分析、基于DEM的数据挖掘都取得了很大的突破。在应用方面,也从一般的地形因子提取、支持三维漫游等简单应用向更多样的形式、更广泛的领域发展。可以说,DEM所代表的已经不仅仅是一种记录海拔的空间数据,更代表着一种地学处理的方法。 适应于学科发展和实践需要,各高等院校的有关专业,特别是地理信息系统、空间信息与数字工程、测绘工程等专业都纷纷将数字高程模型作为本科和研究生课程。我学院办有地理信息系统和测绘工程等专业,数字高程模型一直是此二专业的重要课程。在多年教学经验的基础上,我们编写了本实验讲义,供地理信息系统专业、测绘工程专业的本科教学使用。本实验讲义中,以验证、探索理论知识和传授技能作为基础目标,另外还注重意识和能力的培养。当代教育理论认为,如果说知识和技能是人才素质的基础,意识则决定了运用知识和技能的动机,能力则是运用知识和技能的方法。当代地学人才不仅需要具有充足的专业知识和技能,而且应该具备一系列意识和能力。虽然,高校通常设置培养意识和能力的公共课程;但是,专业课教学也应该将其作为教学目标之一。这样以来,可以根据专业课程的特点有目的地培养特定的意识和能力。本课程所涉及的意识和能力主要包括科学精神、团队意识、创新能力和统合能力等。 本讲义共7个实验,需要16个实验课时。实验类型包括基础型、综合型和设计型。每个实验都有明确的实验目的,有实验原理的详细介绍,实验过程中的必要之处作了解释和提示。实验后安排了思考题,要求学生们通过在实验中的探索来回答这些问题,有助于学生更好地理解和掌握DEM的理论和方法。

GIS地理信息系统期末考试试题

北京大学1998~2006 外加一无年份北大遥感与GIS研究所某年《地理信息系统》期末考试试题 一、概念题(5×8=40) 1. 矢量结构 2. 栅格结构 3. Overlay 4. Buffer 5. DEM 6. 地图综合 7. 拓扑结构 8. OpenGIS 二、简答题(15×4=60) 1. 简述地图投影的基本原理 2. 简述GIS工程中的文档种类及作用 3. 简述GIS栅格数据结构的三种组织方式 4. 简述GIS系统的软硬件构成 北京大学1998年研究生入学考试试题 一、名词解释(4×5) 1、空间分析函数 2、GPS 3、四叉数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题(4×10) 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法(要求附框图) 3、DEM、DTM的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 三、综合分析题(2×20) 1、地理信息系统的意义、特点与发展趋势 2、地理信息系统的信息源与输入方法 北京大学1999年研究生入学考试试题 一、名词解释(10×4) 1、数字地球 2、矢量结构 3、栅格数据 4、拓扑关系 5、缓冲区分析(buffer) 6、多边形覆盖分析(overlay) 7、数字高程模型(DEM) 8、三角法(TIN) 9、元数据(Metadata)10、高斯——克吕格投影 二、简答题(5×8) 1、简述地理信息系统中主要有哪些空间分析方法。 2、简述地图投影的基本原理 3、简述栅格数据的数据组织方法 4、简述地理信息系统的主要软硬件组成 5、简述地理信息系统工程的三维结构体系 三、论述题(20)试论GIS项目中文档管理的意义及文档的类型(主要有那些文档)? 北京大学2000年研究生入学考试试题 一、概念题(8×5) 1、国家信息基础设施 2、空间对象(实体) 3、拓扑结构 4、元数据(Metadata) 5、层次数据库模型 6、GIS互操作 7、四叉树编码 8、空间索引 二、简述题(5×8) 1、简述栅格数据结构的三种数据组织方法 2、简述地理信息系统数据采集的方法及特点 3、简述高斯——克吕格投影的特点5、简述地理信息系统空间数据的误差来源 三、论述题(20)试论网络GIS的技术特点及尚需解决的问题 北京大学2001年研究生入学考试试题 一、概念题(任选五题,5×4) 1、空间对象 2、拓扑空间关系 3、地理空间中栅格表达方法 4、四叉树编码 5、空间数据质量 6、缓冲区分析 二、简述题(4×10) 1、地理信息系统的组成 2、矢量、栅格、DEM数据结构的优缺点分析 3、属性数据库的数据模型 4、空间数据的内插方法

数字摄影测量实验报告

《数字摄影测量学》之“4D 产品生产”综 合实习实验报告 一、实验任务及目的 在所有专业课程结束之后,为巩固所学知识,通过毕业前的以实际生产为标准的4D 产品生产实习,进一步深入掌握摄影测量学的基础理论以及全数字摄影测图过程。包括掌握VirtuoZo 的主要模块的功能、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字线画地图(DLG)的制作工艺与流程。并在4D产品基础上,制作出该区域虚拟现实成果。 此实习主要针对遥感科学与技术专业中摄影测量与遥感方向的本科生。 二、试验流程 设置模型参数设置 影像 参数 设置 DEM 参数 设置 正射 影像 参数 设置 等高 线参 数 模型定向 (内相对绝对) 打开工程 打 开 模 型 核线重采样 影像匹配 编辑匹 配结果 生成 DEM 生成 等高线 生成正 射影像 生成等高线叠合 正射影像 IGS编辑4D产品 将4D成果导入三维软件

三、内容和形式 ●了解掌握VirtuoZo 的主要功能模块,利用自动空中三角测量软件完 成一个区域的加密任务 ●利用空中三角测量的成果,生成DEM ●进行数字微分纠正,生成DOM,并且进行影像镶嵌 ●采用已有航空影像的调绘资料,结合等高线图完成一幅全要素矢量 DLG 制作 ●对已有的纸质地形图扫描数字化,完成DRG 制作 ●将4D成果,导入三维软件,制作虚拟现实场景; 四、实验准备 ●23×23一对数字航空影像以及相应的影像参数。例如:主距、框标距、 摄影比例尺、成图比例尺、控制点、数字高程模型的间隔参数以及正 射影像的比例尺等。 ●每个学生提供一台数字摄影测量工作站VirtuoZo 及立体观测设备

(完整版)地理信息系统试题期末考试题目复习资料

地理信息系统试题 一、名词解释 1.地理信息系统:是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.操作尺度:对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度,不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度 3.地理网格:是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。 数据模型:对现实世界进行认知、简化和抽象表达,并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 4.数据模型:对现实世界进行认知、简化和抽象表达,并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。 5.对象模型:将研究的整个地理空间看成一个空域,地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。 6.地图数字化:根据现有纸质地图,通贯手扶跟踪或扫描矢量化地方法,生产出可在技术机上进行存储、处理和分析的数字化数据。 7. 拓扑关系:图形在保持连续状态下的变形但图形关系不变的性质。 8.空间数据结构:对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。 9.影像金字塔结构:在同一的空间参照下,根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示,形成分辨率由粗到细,数据量由小到大的金字塔结构。 10.空间索引:依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。 11.空间数据查询:其属于空间数据库的范畴,一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 12.空间分析:以地理事物的空间位置和形态特征为基础,异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征,提取与产生新的空间信息的技术和过程。 13.栅格数据的追踪分析:对于特定的栅格数据系统,有某一个或多个起点,按照一定的追种法则进行追踪目标或者追踪的空间分析方法。 14.数字高程模型:是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,高程数据通常采用绝对高程。 15.数字地形分析:是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。 二、填空题 1、空间实体的四个基本特征:空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系 特征。 2、地理空间数据的概念模型分为:对象模型、场模型、网络模型。 3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。空间关系主要有头拓扑空 间关系、顺序空间关系、度量空间关系。 4、栅格数据模型的一个优点是不同类型的空间数据层可以进行叠加操作,不需 要进行复杂的几何计算。 5、矢量数据结构按其是否明确地表示地理实体空间关系分为:实体数据结构和 拓扑数据结构两大类。 6、栅格数据结构的显著特点是:属性明显,定位隐含。 7、矢栅一体化结构的理论基础是:多级网格方法、三个基本约定、线性四叉树

实验三DEM建模

实验三DEM建模 一.实验目的 通过本次实验学会了用envi软件进行DEM建模。 二.实验工具 安装有envi软件的计算机,组内成员每人一台。 三.实验要求 要求每位组员进行操作,完成实验。一名组员进行整理,做PPT,组员要求熟悉PPT,随时准备抽查,进行讲解。 四.实验步骤 1.从网上下载原始数据。 2.打开envi软件,打开DEM文件。 3.) 在Toolbox中,启动/Terrain/Topographic Modeling 。 4. 在Topo Model Parameters对话框中,选择地形核大(Topographic Kernel Size)为5。可以使用不同的变化核提取多尺度地形信息,变换核越大处理速度越慢。 5.通过在"Select Topographic Measures to Compute“列表中点击,选择要计算的地形模型。 6. 如果选择了"Shaded Relief",需要输入或计算太阳高度角和方位角。单击Compute Sun Elevation and Azimuth按钮,在Compute Sun Elevation and Azimuth对话框中,输入日期和时间,GMT为9:0:0, Lat(纬度)为40度, Lon(经度)为116度。单击OK 按钮,ENVI会自动地计算出太阳高度角和方位角。

改变山地阴影图的颜色设置分别为:红色;原色和彩虹。 d五.实验心得 通过本次实验初次使用envi软件,对envi软件的功能有了初步体验。会使用envi软件进行DEM建模。 Mapgis 实验三DEM建模 一实验目的 1了解mapgisk9在dem建模方面的操作工具。 2 熟练掌握mapgisk9数据导入,建模的流程。 二实验工具 计算机一台,mapgisk9软件,采集的dem数据 三实验步骤 1将得到的.grid文件转化为.msi文件,在[编辑输入]菜单下打开得到最终结果:

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。 答:1)基本数据结构数据头——角点坐标、格网间距、行列数、坐标系统、高程基准、无数据区值、高程放大系数、高程平移系数、最小高程、最大高程、数据存储类型、方位角数据体——按行列顺序排列的格网点高程阵列2)数据压缩a二进制存储b高程放大系数、高程平移系数c数字图象压缩算法3)DEM金字塔 8、如何GRID数据进行压缩?答:1)行程编码结构:对于一幅DEM,常常在行或列方向上相邻若干个具有相同的高程值,因而从第一列开始在格网单元数值发生变化时该值以及重复个数。2)块状编码结构:采用方形区域作为记录单元,每个记录单元的初始值(行号、列号)、格网单元高程值和方形区域半径所组成的单元组。3)四叉树数据结构:首先把一个图幅等分成四个部分,逐块检查起栅格值若每个子区所有的栅格都含有相同值时,该块不在往下分,否则,该去在分成四个区域,如此递归下去,直到子区都含有相同值为止 9、简述TIN的存储结构和特点。答:在TIN模型中的基本元素有三角形顶点、边和面 基本元素间的拓扑关系:存在点与线、点与面、线与面、面与面的拓扑关系 基本数据结构:三角形顶点坐标文件和组成三角形三顶点文件 10、DEM表面建模中常用的函数模型有哪些?各适用于哪种类型的表面模型? 线性内插:连续而不光滑双线性内插;局部光滑连续,整体不光滑 三次样条函数线性内插、双线性内插、三次样条函数是适合规则分布采样点的内插函数。

数字高程模型教程期末总结

1、DEM概念:(1)狭义概念:DEM是区域地表面海拔高程的数字化表达。 (2)广义概念:DEM是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。 (3)数学意义:DEM是定义在二维空间上的连续函数H=f(x,y) 2、数字高程模型的特点:精度恒定性,表达多样性,更新实时性,尺度综合性 3、DEM与DTM的区别:DEM以绝对高程或海拔表示的地形模型;DTM泛指地形表面自然、人文、社会景观模型 4、数字高程模型的系统结构与功能:数据采集,数据处理,应用三部分,DEM模型建立,DEM模型操作,DEM分析,DEM可视化,DEM应用。 5、DEM形成过程:1.通过采样点的建模和内插生成3.进行数据的组织与管理4.生成相应的地形坡面因子5.二维可视和三维可视6.不确定分析和表达(DEM精度) 6、DEM数据模型:认知角度基于对象的模型、基于网络的模型、基于场的模型 表达角度矢量数据模型、镶嵌数据模型、组合数据模型 7、DEM数据结构:1、规则格网DEM数据结构 a. 简单矩阵结构 b. 行程编码结构 c. 块状编码结构 d. 四叉树数据结构 2、不规则三角网DEM数据结构 8、TIN数据结构:面结构,点结构,点面结构,边结构,边面结构 9、DEM数据源特征:(1)数据源:地形图 ?特点:现势性(经济发达地区往往不满足现势性要求)、存储介质、精度:比例尺、等高线密度、成图方式有关 (2)数据源:航空、遥感影像 现势性好:获取速度快、更新速度快、更新面积大(大范围DEM数据的最有价值来源)相对精度和绝对精度低的遥感影像:Landsat—MSS、TM传感器、SPOT 高分辨率遥感图像:1米分辨率的米QUICKBIRD (3)数据源:地面测量 用途:公路铁路勘测设计、房屋建筑、场地平整、矿山、水利等对高程精度要求较高的工程项目 缺点:工作量大,周期长、更新十分困难,费用较高 (4)数据源:既有DEM数据覆盖全国范围的1:100万、1:25万、1:5万数字高程模型10、采样的布点原则: 1)沿等高线采样:地形复杂沿等高线跟踪的方式进行数据采集;在平坦的地区,则不宜沿等高线采样 2)规则格网采样:规定X和Y轴方向的间距来形成平面格网,量测这些格网点的高程。

数字高程模型考试

1、什么是数字高程模型,数字高程模型有什么特点?定义:当DTM(DTM是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列)中所表示的第三维属性为高程时,DTM即为DEM,因此DEM是DTM的一个子集,它是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。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、数字高程模型与地理信息系统有何关系?注意:根据自己理解答题,应该容易得分,个人认为可以从以下几点略加联系:DTM是空间数据库中存储并管理的空间地形数据集合的统称,而DEM是DTM的子集。空间数据库与GIS的联系GIS中的空间分析如透视分析、趋势面分析等与此紧密相关等等方面拓展 3、数字地面模型的分类(1)地貌信息(2)基本地物信息(3)主要的自然资源和环境信息(4)主要的社会经济信息 4、数字高程模型的分类 根据大小和覆盖范围分:局部DEM、全局DEM、地区DEM 根据模型的连续性:不连续的DEM、连续的DEM、光滑的DEM 根据数据组织方式分:基于面单元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM 了解:(基于面单元的DEM:将采样点按某种规则划分成一系列的规则或不规则的格网单元,并用这些格网单元组成的网络逼近原始曲面。)5、简述数字高程模型的研究内容:a、地形数据采样b,地形建模与内插c数据组织与管理d、地形分析与地学应用e、DEM可视化f、不确定分析和表达7、简述数字高程模型的应用范围和领域,并结合所学专业谈谈对数字高程模型的认识。科学研究应用、商业应用、工业、工程应用、管理应用、军事应用。DEM即是地形曲面的数字化表达。建立DEM的实质就是地形数据的建模过程。DEM建模过程:抽象、总结、提炼——地形曲面数据模型(矢量结构、栅格结构、混合结构)——数据组织管理——地形重建数字高程模型数据组织的目的:就是要将所有相关的DEM数据通过数据库有效地管理起来,并根据其地理分布建立统一的空间索引,进而可以快速调度数据库中任意范围的数据,实现对整个研究区域DEM数据的无缝漫游。镶嵌数据模型:空间对象可用相互连接在一起的网络来覆盖和逼近,或者说用在二维区域上的网络划分来覆盖整个研究区域。规则镶嵌数据模型:用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面优点:存储量小,结构简单,操作方便,因而非常适合于大规模的使用与管理。 缺点:对于复杂的地形地貌特征,难于确定合适的格网大小。不规则镶嵌数据模型:不规则镶嵌数据模型是指用来进行镶嵌的小面块具有不规则的形状和边界优点:能较好的顾及地貌特征点、线,逼真地表示复杂地形起伏特征,并能克服地形起伏变化不大的地区产生冗余数据的问题。缺点:数据量大,数据结构复杂且难以建立,TIN一般只适宜于小范围大比例尺高精度的地形建模。元数据:是关于数据的数据。它描述数据的内容、质量、状况和其它特征,帮助人们定位和理解数据。元数据作用:可用性:用以确定是否存在关于某个地理位置的一组数据。适用性:用以评估这组数据是否适用。存取:用以确定获得验证过的数据的手段。变换:用以成功地处理和使用这组数据。元数据库管理系统的主要功能:元数据库编辑。元数据查询和显示。DEM数据源及特点(或缺点)地形图的缺点:地形图现势性、地形图存储介质、地形图精度遥感影像存在的问题:遥感影像的几何畸变、遥感数据的增强处理、遥感影像数据的空间分辨率、遥感影像数据的解译和判读地面测量数据既有DEM数据采样数据的三大属性: a. 数据分布(采样数据的分布通常由数据位置和结构来确定)位置:由地理坐标系中的经纬度或格网坐标系统中的东北向坐标决定结构:规则与不规则 b. 采样密度它与研究区域的地貌类型和地形复杂程度有关。可由几种方式指定:如相邻两点之间的距离、单元面积内的点数、截止频率等 c. 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。一般来讲,各种数据源的精度从高到低是野外测量、影像、地形图扫描。DEM数据采集方法1)地形图数据采集方法:手扶跟踪数字化、扫描数字化2)摄影测量数据采集方法:数字摄影测量工作站3)野外测量数据采集方法:野外测量:大平板、全站仪、GPS、移动测绘系统特点:精度高、效率较低适合范围:小范围GIS数据采集或局部数据更新DEM数据采集的新方法:合成孔径雷达干涉测量(InSAR)、机载激光扫描数据采集DEM质量评价标准:(1)保凸性(所谓保凸性就是指f(x)和F(x)有共同数量的拐点,并且拐点的位置一致或接近的程度)(2)逼近性(3)光滑性(光滑性是指曲线上切线方向变化的连续性,或者说曲线上曲率的连续性)DEM建立的一般步骤与方法:采用合适的空间模型构造空间结构;采用合适的属性域函数;在空间结构中进行采样,构造空间域函数;利用空间域函数进行分析数字建模的各种方法:基于点的建模方法基于三角形的表面建模基于格网的建模混合表面的建模 基于三角形的表面建模特点:这种建模方法也能容易地融合断裂线、生成线或其他任何数据基于格网的表面建模特点:简单;常被用于处理覆盖平缓地区的全局数据,但对于有着陡峭斜坡和大量断裂线等地形形态的比较破碎的地区,若不进行特殊的处理,这种方法并不适用。混合表面建模特点:混合建模实际上就是格网与TIN并存的一种混合数据结构。DEM建立过程的关键环节就是格网点上高程的内插计算。DEM内插就是根据分布在内插点周围的采样点高程求出未知点的高程值,在数学上属于数值分析中的插值问题DEM 内插:整体内插(整体内插的拟合模型是由研究区域内所有采样点的观测值建立的。)整体内插存在的问题:(1)整体内插函数保凸性较差;(2)不容易得到稳定的数值解;(3)多项式系数物理意义不明显;(4)解算速度慢且对计算机容量要求较高;(5)不能提供内插区域的局部地形特征。 分块内插(DEM分块内插即是将地形区域按一定的方法进行分块,对每一块根据地形区面特征单独进行曲面拟合和高程内插)问题:1、如何进行分块?2、如何保证相邻图块之间的连续性?答案:1、按地形结构线或规则划分块。2、相邻分块之间有一定的重叠度或增加一些限制条件逐点内插:是以待插点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的数据点,数据点的范围随待插点位置的变化而移动,因此又称为移动曲面法。基本步骤:定义内插点的邻域范围;确定落在邻域内的采样点;选定内插数学模型;通过邻域内的采样点和内插数学模型计算内插点的高程。Voronoi图把平面分成N个区,每一个区包括一个点,该点所在的区是距离该点最近的点的集合,这样的区域就是Voronoi多边形。用直线段连接两个相邻多边形内的离散点而生成的三角网称为狄洛尼三角网。等高线构建TIN法先建立TIN,然后通过内插TIN形成DEM1、误差是指观测值与真值之间的差异。按性质分,误差可分为系统误差、偶然误差和粗差三大类。2、不确定性是指对真值的认知或肯定的程度,它是更广泛意义上的误差。包括粗差、系统误差、偶然误差、可度量和不可度量误差、数据的布完整性、概念的模糊型等。3、精度是指误差分布的密集或离散程度。 误差源:地形表面特征数据源误差采样点密度和分布内插方法DEM结构DEM精度评定方式平面精度和高程精度分开评定;两种精度同时评定。DEM高程精度评定方法理论分析方法实验分析方法实验方法和DEM经验模型DEM实验建立包括两个基本环节,即原始数据精度评价和DEM精度评定。1、原始数据精度评价2、DEM精度评定理论分析与理论模型意义:预测DEM内插精度为数据采样提供指导方法:基于功率普的传递函数法DEM精度理论模型基于协方差和变差的DEM精度理论模型基于高频普分析的模型影响等高线数据DEM的精度的因素:(1)原始数据质量;(2)数据点的分布和密度;(3)内插数学模型;(4)等高距原始数据的采样点误差(1)航空像片像片的质量及比例尺;仪器的精度及保养状态;测量的精度;像片的几何等(2)现有的地形图数字化仪的精度及保养状态;原始地图的质量;数字化量测的精度模型验证试验与分析实验分析的主要结论(1)较高密度数据的DEM 精度较低密度数据的DEM精度为高;(2)附加地形特征数据能够获取较高精度的DEM;(3)理论模型能给出比较合理的精度预测值,可以在实际生产中给出DEM精度的概值。第六章重点(数字地面模型的精度分析)可视化即是将抽象符号转化为几何图形的计算方法,以便研究者能够观察其模拟和计算的过程和结果。地形可视化即是以DEM为基础实现对地形的直观表达。可视化方法:写景法半色调符号表示法等高线法分层设色法晕渲法拍摄实地景观照片建造三维几何相似的实物模型产生三维线框透视投影图真实感图形显示地形剖面即是指沿一条直线或曲线上的在垂直方向上的地形起伏情况。地形的二维表达是把三维地形表面通过投影到平面上,再用相应的方法加以表达。1、等高线法2、地貌晕渲图法3、明暗等高线法4、分层设色法地貌晕渲图:优点:能够形成较好的视觉立体效果。缺点:难以定量表示地形的起伏程度。明暗等高线法:优点:能详细刻画地貌特征、便于图上量测。缺点:所表示的地形立体感不强,不便于初学者使用。分层设色法基于高程的分带设色是根据等高线划分出地形的高程带,逐层设置不同的颜色,用以表示地势起伏的一种方法。第七章重点(地形特征提取)意义:1、高精度制图、DEM生产、DEM数据压缩的保障;2、地貌制图综合的根本;3、地貌类型自动划分的依据;4、地学分析的基础;5、地貌分布格局研究的前提山脊线、山谷线的提取:基本方法:提取地形特征点(山脊点、山谷点、鞍点等);将特征点连成地形特征线地形可视性基本特征(1)简单复杂性(2)不可逆性(3)可视不变性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D EM (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。答:1)基本数据结构数据头——角点坐标、格网间距、行列数、坐标系统、高程基准、无数据区值、高程放大系数、高程平移系数、最小高程、最大高程、数据存储类型、方位角数据体——按行列顺序排列的格网点高程阵列2)数据压缩a二进制存储b高程放大系数、高程平移系数c数字图象压缩算法3)DEM金字塔 8、如何GRID数据进行压缩?答:1)行程编码结构:对于一幅DEM,常常在行或列方向上相邻若干个具有相同的高程值,因而从第一列开始在格网单元数值发生变化时该值以及重复个数。2)块状编码结构:采用方形区域作为记录单元,每个记录单元的初始值(行号、列号)、格网单元高程值和方形区域半径所组成的单元组。3)四叉树数据结构:首先把一个图幅等分成四个部分,逐块检查起栅格值若每个子区所有的栅格都含有相同值时,该块不在往下分,否则,该去在分成四个区域,如此递归下去,直到子区都含有相同值为止 9、简述TIN的存储结构和特点。答:在TIN模型中的基本元素有三角形顶点、边和面基本元素间的拓扑关系:存在点与线、点与面、线与面、面与面的拓扑关系基本数据结构:三角形顶点坐标文件和组成三角形三顶点文件10、DEM表面建模中常用的函数模型有哪些?各适用于哪种类型的表面模型?线性内插:连续而不光滑双线性内插;局部光滑连续,整体不光滑三次样条函数线性内插、双线性内插、三次样条函数是适合规则分布采样点的内插函数。1 1、试对比分析GRID和TIN的优缺点。

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