基于AutoCAD数据构建DEM的应用研究

基于AutoCAD数据构建DEM的应用研究 基于 Auto CAD 数据构建 D EM 的应用研究 陈杰 ,刘松林 ,张强 ,高晟丽 ()信息工程大学测绘学院 ,河南郑州 450052 摘要 :基于 AutoCAD 格式的数据在数字测图系统中非常普遍 ,它来源广泛 , 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 丰富 ,而 D EM 数据相对来说比较珍贵 ,高 精度的 D EM 数据更加稀少 ,而 D EM 是纠正单张遥感影像所必须的数据 。针对以上问题 ,本文提出基于 AutoCAD 格式数据 , 利用遥感影像处理软件 EDRAS 构建 D EM ,并将得到的 D EM 数据应用于实践制作正射影像 ,经实验证明此 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 可行 、实用 , 尤其适合大范围遥感影像 D EM 的制作 。 关键词 :AutoCAD ;D EM ; EDRAS () 文章编号 : 1000 - 3177 200683 - 0053 - 03 中图分类号 : P231 . 5 , P208 文献标识码 : A 先提取 AutoCAD 中的等高线层 ,经过数据检查 ,格式转化 , 1 引 言 进而再生产 D EM 。制作流程如图 1 所示 : D EM 是建立地形高程数据库和各类 GIS 、进行地形定 量 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 等方面应用中所必须的基本数据 ,目前 ,国内外最常 用的 D EM 制作方法有 : ?由全野外测量数据构建 ; ?将现 有地形图数字化 ,生成数字格网模型 ; ?摄影测量和遥感的 方法 ,即利用两相邻像对 ,在全自动摄影测量系统的支持下 , 通过输入地面控制点 、相对定向和绝对定向以及影像自动相 关匹配 ,生产 D EM 数据 。D EM 数据采集方法及其各自特性 图 1 D EM 制作流程图 归纳如表 1 。2 . 1 等高线提取 而基于 AutoCAD 格式的数据在数字测图系统中非常普 AutoCAD 是中国目前 应 用 最 多 的 绘 图 软 件 , 其 强 大 的 遍 ,它的资料丰富 、应用广泛 ,而且 DXF 格式也是通用的数 二次开发功能为测绘制图提供了许多方便 ,在实际工作中应 据交换格式 。所以 ,如何利用丰富的 AutoCAD 格式数据来 用广泛 。DW G 格式的图形文件已成为工程部门广泛接受的 构建 D EM ,进而建立遥感影像库 ,研究制作遥感影像信息系 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 文件 。一张 AutoCAD 地形图除了等高线外还包含其他 统这个问题显得非常迫切 。多种地物要素 ,其中只有包含等高线的那层是生成 D EM 所 针对以上问题和矛盾 ,通过制作焦作地区遥感影像库 ,需要的 ,其余信息可以忽略 。 本文提出一种简单可行的 D EM 制作方法 ,可以方便的解决 2 . 2 数据检查以上难题 ,并且取得良好的效果 。所有实验数据和操作过程 要构建高精度 D EM 数据 , 必须有高 精 度 、高 质 量 的 原 都是在 AutoCAD 、Arc GIS 以及 EDRAS 的 Surface 3D 模块中 始 AutoCAD 数据 ,而且必须对原始数据进行严格 、细致的检 完成 。 查 。对于不合理的数据要删除 ,对于缺失的点 、线要弥补 ,以 保证 D EM 数据的精度 。2 D EM 的制作原理 根据 D EM 生产项目所涉及的具体应用领域 ,确定需要 利用 AutoCAD 格式地形图制作 D EM 的基本思路是首 表 1 D EM 数据采集方法及各自特性 D EM 精度 速度 成本 更新程度 应用范围 获取方式 野外地面测量数据非常高耗时很高困难小区域 ,特别是工程项目 摄影测量比较高比较快比较高周期性国家范围内数据采集 ,大的工程项目 遥感影像匹配比较高很快低很容易国家范围乃至全球范围内数据采集 地形图数字化比较低非常快比较低周期性国家范围 ,军事上的数据采集 激光扫描 、干涉雷达非常高很块比较高容易高分辨率各种应用 收稿日期 :2005 - 06 - 15 修订日期 :2005 - 08 - 26 ( ) 作者简介 :陈杰 1981,,男 ,2003 年毕业于中国矿业大学土地管理专业 加测的 重 要 地 物 。比 如 , 对 于 生 产 关 于 水 利 防 洪 项 目 的CAD 文件 。该文件是 AutoCAD 文件包含的内容 , 即 : 标识 D EM ,对于河流两岸的主干堤 ,防洪堤等对于实际防洪很有 点 、面 、线 。因为高程信息包含在等高线中 ,所以 ,右键点击 “Polyline”,选择“Export - > CAD to Geodatabase”, 这样就完 意义的 ,必须加测 ,这样才能得到完整 、可靠的 D EM 数据 。 成了把 dxf 文件保存到 Geodatabase 数据库 。 无论什么方法生产的 D EM ,都必须对 D EM 进行修改 , 编辑 。 2 . 3 格式转换 格式转换主要是指在 DW G、GeoDatabase 以及 Coverage ( ) 之间进行转换 。地理数据库 GeoDatabase是为了更好地管 理和使用地理要素数据而按照模型和规则组合起来的地理 要素数据集 。它把地理数据组织成层次型的数据对象 ,包括对象类 、要素类 、要素数据集 。一个对象类在地理数据库中 是一个表 ,存储非空间数据 。 Coverage 是一种拓扑数据 结 构 , 它 的 结 构 复 杂 , 属 性 缺 省存储在 Info 表中 。Shapefile 是一种基于文件方式存储 GIS 数据的文件格式 ,至少由 . shp , . dbf , . shx 三个文件组成 ,分为存储空间 、属性和它们的关系 ,是 GIS 中比较通用的一个数 据格式 。 2 . 4 Surface 3D 模块与 D EM 的生成 图 2 衡河 1?1 000 地形图 Surface 3D 是 遥 感 图 像 处 理 系 统 ERDAS Imaging 中 的 一个模块 。该模块可以读取 Shapefile 、Coverage 等数据格式 , 右键选择 Geodatabase 数据库 ,选择“Feat ure Class”,再选 并且能够自动生成 D EM 。其 T IN 插值方法有两种 : 线性插 择“Export - > Geodatabase to Coverage. . . ”,做好文件存盘的 值和非线性插值 。线性插值方法采用一次多项式方程计算 , 相关设臵即可完成 Geodatabase 格 式 转 换 为 Coverage 格 式 输出的 T IN 三角面是一些有棱角的平面 ; 非线性插值应用 至此 ,数据转换工作已经顺利完成 。五次多项式方程进行计算 ,输出的是平滑的表面 ,这种情况 3 . 4 Surface 3D 读取 Coverage下 , T IN 三角面不是一个平面 ,而是具有弹性的曲面 。线性 打开 EDRAS ,选择“Data Prep ”模块 , 在弹出的模块中选 插值方法速度快但结果简单 ,而非线性插值方法产生基于不 择“Create Surface ”。具体读取实现如下 : 规则分布数据集的非常连续的 、圆滑的表面结果 。 选择“File ?Read”, 出 现“Inp ut Data”窗 口 。依 次 选 择 ERDAS Imaging 将 ARC/ IN FO Coverage/ Shape file 矢量“Break line data”单 选 项 , 在“source file type”下 拉 框 中 选 择 数据模型集成到 IMA GE 软件中 ,无需转换就能享受到 GIS“Coverage file”, 在“source file name”中 选 择 Coverage 文 件 优点与功能 , 为 遥 感 应 用 从 定 性 化 到 定 量 化 发 展 提 供 了 可 钩选上“At t ribute for Z”前的多选框 ,然后在其下拉框中选择 能 ,代表了遥感图像处理系统未来的发展趋势 。 “Elevatio n”字段作为 Z 的值 ,也就是高程 。“Break line type” 中按照默认值即可 ,点 O K 按钮 ,程序自动进行读取和分析 。3 焦作衡河 D EM 的制作过程 3 . 5 D EM 生成 在本文中 ,以焦作衡河 1?1 000 地形图为例 ,具体说明前 在 Surface 工 具 栏 中 选 择“Performing Surfacing”按 钮 述之 D EM 的生成流程及 D EM 的实际应用 。原始地形图如 在“Surfacing”窗口 ,做好输入输出文件的相关设臵 ,可以保持 图 2 。 默认 ,也可以 根 据 需 要 修 改 , 点 O K 按 钮 即 可 完 成 D EM 构 3 . 1 等高线层提取 建 。具体结果见图 3 。 在 AutoCAD 中 ,关闭其他信 息 层 , 将 等 高 线 图 层 复 制 ,对复制过来的等高线层要进行细致的检查编辑 ,防止出现数 精度评定4 据丢失 ,等高线不闭合 ,不连续等等残缺的情况 。最后 ,将此 由于影响 D EM 精度的因 素 多 种 多 样 , 这 给 D EM 精 度 ( ) 文件保存为“AutoCAD R12/ L T2 DXF 3 . dxf”格式 。评定带来一定的困难 。对于比例尺为 1?10 000 、等高线间距 3 . 2 新建 Geodatabase 数据库为 5m 的横河地形图 ,采用根据 D EM 数据派生出相同比例 打开 Arc GIS ?ArcCatalog 工具 ,在右边空白窗口中点右 尺的等高线与原图的等高线进行重叠 ,然后对脊骨和等高线键选择“New ?Perso nal Geodatabase”, 出现 Type 为“Perso nal ( ) 平滑部位随机均匀采样 ,从派生的等高线 见图 4与原图等 Geodatabase”的数据库 ,重新命名为“hh”。高线的位移量 、高程差异及地形因子来进行分析 。 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 结果 3 . 3 DXF 转换为 Coverage 格式 如表 2 。ArcCatalog 工具中 ,选择 刚 刚 保 存 的 dxf 文 件 , 此 时 , 软 件左 窗 口 会 出 现“Annotatio n 、Point 、Polygo n 、Polyline ”四 种 54 表 2 1?10 000 地形图检测结果 下 ,其 D EM 精度均符合国家标准 。 误差绝对值平均数 中误差 均方差 脊骨部位1 . 0256 1 . 4068 1 . 0044 等高线平滑部位0 . 2113 0 . 3114 0 . 1723 图 4 原图和 D EM 派生的等高线图 图 3 Surface 3D 生成的 D EM 5 结束语 根据抽样检测 ,脊骨部位约占全图总面积的 5 % ,测算该 百分比的基本权重 ,求出全图等高线的平均平面位移量误差 以 Arc Toolbo x 和 EDRAS 软件为基础 ,采用 AutoCAD 地 为 : 形图来构建 D EM 的方法有以下一些特点 :生产速度快 ,效率 ( )D = W 3 Z/ W = 1 . 0256 3 5 % + 0 . 2113 3 95 %i i i ??高 ,成本低 ,更容易形成规模化生产 ; 充分利用了功能强大的 ( ) / 5 % + 95 %= 0 . 2520 Surface 3D 功能 ,自动完成 D EM 制作 ;在 EDRAS 8 . 6 中 Sur2 检测结果显示 ,D EM 水平平均位移量小于国家测绘局 face 3D 还可以读取 DW G ,ASCI I , TXT 等更多格式数据 ,为 规定的二分之一原图等高距 。在保证原始数据精度的条件 获取 D EM 提供更多方便 。 参考文献 1 DAN G An2ro ng ,J IA Hai2feng ,et al . Arc GIS 8 desktop GIS applicatio n guide R . Bei jing : Publishing ho use of t sing2Hua universit y , 2003 . 1, () 10 . in China. DAN G An2ro ng , WAN G Xiao2do ng ,et al . EDRAS IMA GIN G p rocess met ho d of remote sensing image R . Bei jing : Publishing ho use of Tsing2 2 () Hua U niversit y , 2003 . 63,66 . in China. (YAO Hui2min . To build t he high2qualit y D EM based o n t he feat ure of terrain D . Zhen gzho u : Instit ute of Mapping and Surveying , 2002 . in Chi2 3 ) na. 张祖勋 ,张剑清. 数字摄影测量学M . 武汉 :武汉测绘科技大学出版社 ,1996 . 4 ( ) 丁军 ,刘艳芳. 基于遥感影像处理系统的数字影像地图J . 影像材料 ,2001 1:31,33 .5 ( ) 邵鸿飞 , 孔庆欣. 遥感图像几何校正的实现J . 气象 ,2000 2:41,44 .6 A Method f or Creating D EM Ba sed on AutoCAD Data CHEN J ie ,L IU So ng2lin , ZHAN G Qiang , GAO Sheng2li ( )I nst i t ute of S u rveyi n g , t he PL A I nf or m at ion En gi neeri n g U ni versi t y , Zhen gz hou 450052 , Chi n a Abstract :It is pop ular to use t he data format s based o n AutoCAD in surveying. The source of t his kind of data is abundant , while t he D EM is rare. This co nt radictio n hinders t he applicatio n of remotely sensed data . To solve t his p roblem , t his paper p ut s forward a new met hod for creating D EM based o n AutoCAD data , and t he experiment p roves t hat t he met hod is feasible and applicable. Especially , it is suitable to p roduce D EM for remotely sensed images of large areas. Key words :AutoCAD ;D EM ; EDRAS