有效获取“数字高程模型(dem)”的方法探讨.pdf

有效获取“数字高程模型(dem)”的方法探讨.pdf

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1、第1期矿山测量NO.12010年2月MINESURVEYINGFeb.2O10doi:10.3969/j.issn.1001—358X.2010.01.009有效获取“数字高程模型(dem)”的方法探讨张新利(西安煤航信息产业有限公司测绘工程分公司,陕西西安710054)摘要:文中是作者通过项目进行大量实验,总结了针对不同用途,如何科学高效、高质量获取dem的方法,并得出了不同地形情况、不同比例尺、不同用途下,dem的精度控制。此结论可有效指导dem数据生产。关键词:dem、dem精度;数据获取;断裂线;散点中图分类号:P231.5

2、文献标识码:B文章编号:1001—358X(2010)O1—0030—04根据长期以来国内外不同用途dem数据生产的2.4数字摄影测量实际情况,同时结合本人在工作中的实践,提出了一这是DEM数据点采集最常用的一种方法。利些看法,希望与同行共同探讨,达成共识。并可清楚用立体测图仪或立体坐标仪、解析测图仪及数字摄的知道如何面对不同用途、不同比例尺、不同精度影测量系统,进行人工、半自动或全自动的量测获取dem数据的获取方法。数据。摄影测量的基本原理是:用立体像对来恢复三维物体的原始形状即形成立体模型,然后在立体1数字高程模型(dem)的概

3、念模型上量测物体的三维空问坐标以代替野外的量数字高程模型(Dem):是地形曲面的数字化表测。所谓的立体像对就是在两个不同的地方摄取的达,也就是说,dem是在计算机存储介质上科学、真且具有一定重叠度的统一景物的两张影像。在影像实地描述、表达和模拟地形曲面实体,它的建立实际重叠的地方,可以恢复三维物体的立体模型。上是地形数据的建模过程。Dem的建立首先要对地数字摄影测量是空间数据采集最有效的手段,形曲面进行抽象、总结和提炼,形成高度概括的地形它具有效率高、劳动强度低、高程精度高等优点。采曲面数据模型,然后在此数据模型基础上,将观测数集规

4、则按照数据点记录的特征分为以下7种:据按照一定的结构组织在一起,形成对数据模型的(1)沿等高线采样表述,最后借助计算机实现数据管理和地形重建。在地形复杂及陡峭地区,采用沿等高线跟踪的方式进行数据采集。沿等高线采样可按等距离间隔2dem数据的获取方法记录数据或按等时间间隔记录数据的方式进行。当从大量的资料以及国内外生产的实践中,可以采用后者时,由于在等高线曲率大的地方跟踪速度发现,因资料、仪器设备的不同,生产手段各异,其效较慢,因而采集的点较密集,而在等高线较平直的地率和精度各有差异。归纳起来dem数据的获取,有方跟踪速度较快,采集的

5、点较稀疏,故只要选择恰当以下4种方法。的时间间隔,所记录的数据就能很好地描述地形,又2.1地面测量不会有太多的数据。利用自动记录的测距经纬仪(常称为电子速测(2)规则格网采样经纬仪或全站经纬仪)在野外实测。利用解析测图仪在立体模型中按规则矩形格网2.2现有地图数字化进行采样,直接构成规则格网DEM。当系统驱支测这是利用数字化仪对已有地图上的信息(如等标到格网点时,会按预先选定的参数停留一短暂的高线、地形线等)进行数字化获取。如:手扶跟踪数时间(如0.2s),供作业人员精确量测。该方法的优字化仪与扫描数字化仪。点是方法简单、精度较高、

6、作业效率也较高;缺点是2.3空间传感器特征点可能丢失,基于这种矩形格网DEM绘制的等利用GPS、雷达和激光测高仪等进行数据采集。高线有时不能很好地表示地形特征。30第1期张新利:有效获取“数字高程模型(dem)”的方法探讨2009年2月(3)沿断面扫描采样的判断依据。这种在量测过程中不断调整取样利用解析测图仪立体模型进行断面扫描,按等密度的采样方法之优点是使得数据点的密度比较合距离方式或等时间方式记录断面上点的坐标。由于理,合乎实际的地形;缺点是在取样过程中要进行不量测是动态地进行,因而此种方法获取数据的精度断的计算与判断,且数据存

7、贮管理比简单矩形格网比其它方法要差,特别是在地形变化处,常常存在系要复杂。统误差。该方法作业效率是最高的,一般可用于正(5)选择采样射影像图的生产。为了准确地反映地形,可根据地形特征进行选(4)渐近采样(ProgressiveSampling)择采样,例如沿山脊线、山谷线、断裂线进行采集以为了使采样点分布合理,即平坦地区样点较少,及离散碎部点的采集。这种方法获取的数据尤其适地形复杂地区的样点较多,可采用渐近采样的方法。合于不规则三角网DEM的建立。先按预定的比较稀疏的间隔进行采样,获得一个较(6)混合采样(ComposiveSamp

8、ling)稀疏的格网,然后分析是否需要对格网加密。判断为了同时考虑采样的效率与合理性,可将规则方法可利用高程的二阶差分是否超过给定的阈值;采样(包括渐近采样)与选择采样结合起来进行,即或利用相邻三点拟合一条二次曲线,计算两点间中在规则

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