第3章 DEM数据获取方法

第3章 DEM数据获取方法第3章 DEM数据获取方法主要内容 z DEM数据源特征 z DEM数据采样理论基础 z DEM数据采样策略与采样方法 z DEM数据采集质量控制 z DEM数据共享和利用 1. DEM数据源特征 z 地形图 z 航空、遥感影像 z 野外测量 z 既有DEM数据 z特征线与断裂线山脊线、山谷线、山顶、鞍部等 z DEM应用目的 z数据采集效率 z技术熟练程度数据源特征：地形图 z 覆盖面广，可获取性强 z 现势性 z 存储介质 z 精度：比例尺、综合程度数据源特征：地形图...

第3章 DEM数据获取方法主要内容 z DEM数据源特征 z DEM数据采样理论基础 z DEM数据采样策略与采样方法 z DEM数据采集质量控制 z DEM数据共享和利用 1. DEM数据源特征 z 地形图 z 航空、遥感影像 z 野外测量 z 既有DEM数据 z特征线与断裂线山脊线、山谷线、山顶、鞍部等 z DEM应用目的 z数据采集效率 z技术熟练程度数据源特征：地形图 z 覆盖面广，可获取性强 z 现势性 z 存储介质 z 精度：比例尺、综合程度数据源特征：地形图 1:50万 1:25万 1:10万 1:5万数据源特征：航空、遥感影像 z 大范围、速度快 z 成像与变形规律 z 纠正与植被覆盖地区的高程校正 z DEM数据采集的主要发展方向数据源特征：航空、遥感影像 1:2 000200815.20.41Geoeye-1 1:2 000200717.60.5Worldview-1 1:2 00020079.6>1Cartosat-2 1:5 000-1:1 0002006702.5Alos-Prism 1:5 0002006151Kompsat-2 1:10 000-1:5 0002005272.5Cartosat-1 1:10 000-1:5 0002004242Formasat-2 1:10 000-1:5 0002002602.5Spot-5 1:25 0001999176.6Kompsat-1 1:50 00019991515Aster 1:5 000199911.30.82Ikonos 生产DEM的最佳比例尺发射时间幅宽/km星下点分辨率/m卫星影像不同卫星影像特征及生成DEM的最佳比例尺数据源特征：地面测量 z 小范围的数据采集与数据更新 z 精度高，周期长，成本较高 z 适用于精度要求较高的工程项目数据源特征：既有DEM数据应用时考虑DEM分辨率、存储格式、数据精度和可信度等因素 11：：1,000,0001,000,000 (1000m)(1000m) 11：：250,000250,000 (100m)(100m) 11：：50,00050,000 (25m)(25m) 11：：10,00010,000 (5m)(5m) 四种不同比例尺四种不同比例尺DEMDEM与分辨率与分辨率 2. DEM数据采样理论基础 DEM数据源：采样背景 z地形曲面是连续变化的，不可能测量无穷的点；需要用有限的点来表示无限的连续变化曲面，实现地表重建； z采样观点 z 统计观点：抽样 z 几何观点：几何结构 z 地形特征观点：地形由特征线决定其形态地形曲面几何特征地形结构特征（实线为山脊线，虚线为山谷线，三角形表示山顶，小圆为鞍部，正方形为方向变化点和坡度变化点）山顶鞍部山顶山谷线鞍部山顶山脊线 A B D C 下坡 A B 山顶上坡 AB断面陡坡 C D 变坡点缓坡 CD断面地形曲面复杂度地貌单元类型 3. DEM数据采样策略与采样方法 z 数据分布 z 数据点位置； z 数据点图案； z 规则图案 z 不规则图案 z 数据密度 z 单位面积密度 z 相邻点距离 z 数据精度： z 数据源、数据采集方法、采集仪器数字高程模型数据源的三大属性采样的布点原则 DEM数据采集方法 z手工采样 z半自动采样 z自动采样合成孔径雷达干涉测量数据采集方法机载激光扫描数据采集基于声波、超声波的DEM数据采集 DEM数据采集方法的对比分析 4. DEM数据采集质量控制 z原始数据粗差检测与剔除 z 基础 z 地形的自相关性 z 连续空间变化的渐变模型 z 方法 z 测量值与计算之比较 z 注意点 z 趋势面函数的选择 z 阈值确定 z 特点 z 简单、局部 z 不能确定是否为粗差点 Δ= y实际- y计算 y = ax2+bx+c 三维可视化粗差检测技术 z 地形三维表面模型：TIN z 要求 z 快速的建模技术 z 高效的交互相应技术 z 敏感的图形环境 z 常用图像 z 线框透视图、晕渲图 z 特点 z 精度高 z 效率较低基于坡度信息的规则格网分布数据粗差探测技术 z 基本原理 z当高程数据中没有粗差时，局部地形表面是光滑连续变化的，相邻点之间的坡度变化一致，若出现异常，则可怀疑该点含有粗差。 z 要素 z 坡度 z 坡度差 z 阈值基于高程信息的不规则分布数据粗差探测方法 z 原理 z与格网类似，但由高程取代坡度 z 方法 z 窗口内代表值计算 z 阈值计算 z 比较分析基于等高线采样数据的粗差探测方法 z等高线拓扑关系 z可视化等高线回放检查 z 反演等高线 z 反演等高线与原等高线叠置检查原始数据的滤波处理 z目的 z随机误差 z 方法 z 局部窗口 z 中值滤波、平均值滤波等 z 何时进行滤波？ z 随机误差为主要因素 5. DEM数据共享和利用我国DEM数据交换格式标准 z DEM文件的基本内容和格式如下： z DataMark：字符型，国家空间数据交换格式 DEM交换格式（CNSDTF-DEM））的标志。 z Version：数值型，该空间数据交换格式的版本号。 z Unit：字符型，坐标单位。M表示米，D表示经纬度。 z Xo：数值型，左上角原点X坐标。 z Yo：数值型，左上角原点Y坐标。 z DX：数值型，X方向的间距。 z DY：数值型，Y方向的间距。 z Row：数值型，行数。 z Col：数值型，列数。 z H001 H01。。。。：沿行列分布的格网点高程值。 z HZoom:数值型，高程的放大倍率。设置高程的放大倍率，使高程数据可以以整形方式存储，如高程精度精确到厘米，高程的放大倍率为100。我国不同比例尺DEM的特点本章结束！

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