数字地面高程模型

第一章 1.2数字高程模型 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)

地理空间是三维的，但DEM是叠加在二维地理空间上的一维特征(高程)的向量空间,其本质是地理空间定位和数字描述。

DEM是2.5 维的。 2.分类：1.范围：局部DEM ( Local )

地区DEM (Regional )

全局DEM ( Global )

2.连续性：不连续DEM ( Discontinuous ) 连续DEM (Continuous )

光滑DEM ( Smooth )

3.结构

（1）.点：散点DEM

（2）线：等高线DEM 断面DEM （3）面：格网DEM 不规则DEM 混合DEM 3.特点：（1）精度恒定性 （2）表达多样性 （3）更新实时性 4.DEM与DTM区别 DTM 范围更广。 5.我国不同比例尺的DEM（四种不同比例尺DEM与分辨率）1：1,000,000 (1000m) 1：250,000 (100m) 1：50,000

浅谈数字地面模型与公路设计

摘要：本文研究了建立数字地面模型的思路与步骤，同时，对数字地面模型在路线平纵横设计中的应用做了初步探讨。实践证明，基于数字地面模型进行路线设计，有利于数据提取，避免了以往因设计方案的改变而要重新测量数据，因而提高了工作效率，节省了工作时间，较传统的设计方法有明显的优势。

关键词：道路工程 数字地面模型 公路选线 方案对比 0、前言

公路设计离不开地形资料。数字地面模型（DTM）就是把测量重点从一条己知的平面线形扩大到路线平面线将要通过的具有一定宽度的带状地面区域内，建立带状数字地面模型。在数模建立的基础上，采用一种数学内插方法，把这种地形信息拟合成一个表面，以便在公路设计时根据已知点的坐标计算出它的高程。

数模与航测、路线计算机辅助设计相结合，将形成覆盖数据采集与处理、路线设计与计算及设计图表输出的完整的设计全过程的路线设计一体化系统。[1]

1、数字地面模型的建立

建立数字地面模型一般要经过地形数据采集、数据预处理、原始数据的排序与检索、待定点的高程内插等主要过程。具体步骤如下：

1.1DTM地面点数据采集

目前的数据采取方法主要有：野外实测、地形图数字化和摄影测量等三种。野外实测劳动强度大、效率低。

浅谈数字地面模型与公路设计

摘要：本文研究了建立数字地面模型的思路与步骤，同时，对数字地面模型在路线平纵横设计中的应用做了初步探讨。实践证明，基于数字地面模型进行路线设计，有利于数据提取，避免了以往因设计方案的改变而要重新测量数据，因而提高了工作效率，节省了工作时间，较传统的设计方法有明显的优势。

关键词：道路工程 数字地面模型 公路选线 方案对比 0、前言

公路设计离不开地形资料。数字地面模型（DTM）就是把测量重点从一条己知的平面线形扩大到路线平面线将要通过的具有一定宽度的带状地面区域内，建立带状数字地面模型。在数模建立的基础上，采用一种数学内插方法，把这种地形信息拟合成一个表面，以便在公路设计时根据已知点的坐标计算出它的高程。

数模与航测、路线计算机辅助设计相结合，将形成覆盖数据采集与处理、路线设计与计算及设计图表输出的完整的设计全过程的路线设计一体化系统。[1]

1、数字地面模型的建立

建立数字地面模型一般要经过地形数据采集、数据预处理、原始数据的排序与检索、待定点的高程内插等主要过程。具体步骤如下：

1.1DTM地面点数据采集

目前的数据采取方法主要有：野外实测、地形图数字化和摄影测量等三种。野外实测劳动强度大、效率低。

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

1.什么是DEM，DEM的特点 DEM定义：

简单来讲，DEM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，或者说是地形表面形态的数字化表示。

①从狭义角度定义：DEM是区域地表面海拔的数字化表达。

②从广义角度定义：DEM四地理空间中地理对象表面海拔的数字化表达。 ③数字定义：区域的采样点或内插点按某种规则连接成的面片的集合。 DEM特点：

①精度的恒定性 DEM采用数字媒介，从而能保持原有精度，另外通过DEM进行生产，输出图件的精度可得到控制。

②表达的多样性 可产生多种比例尺的地形图、剖面图、立体图、明暗等高线图；通过纹理映射、与遥感影像数据叠加，还可逼真的再现三维地形景观。

③更新的实时性 DEM由于是数字的，增加或修改的信息只在局部进行，并且由计算机自动完成，可保证地图信息的实时性。

④尺度的综合性 较大比例尺、较高分辨率的DEM自动覆盖较小比例尺、较低分辨率的DEM所包含的内容。 2.DEM研究内容 ①地形数据采样 ②地形建模与内插 ③数据组织与管理 ④地形分析与地学应用 ⑤DEM可视化 ⑥不确定性分析和表达

3.格网DEM结构特点和数据组织形式 ①基本数据结构

数据头——定义DEM西

《数字地面模型原理及应用》课程复习大纲

第一讲 概论

1. 熟练掌握地图表达地表形态的内容和基本特点；掌握等高线地形图的特性；2. 熟练掌握影像表达地表形态的特点和优势；

3. 熟练掌握模型的概念；理解模型的目的；熟练掌握模型的层次；理解数学模

型的优点和评价标准；

4. 熟练掌握数字高程模型的概念；掌握数字高程模型的分类体系；熟练掌握数

字高程模型的特点；

5. 熟练掌握数字高程模型与数字地面模型的联系与区别；

6. 熟练掌握地形高程数据的获取方法；

7. 了解数字高程模型的应用范畴与前景。

第二讲 DEM数据组织与管理

1. 理解空间数据模型的概念及特性；

2. 掌握空间数据模型设计的基本原则；

3. 熟练掌握镶嵌数据模型的概念和基本思想；掌握镶嵌数据模型的基本原理和

构造方法；

4. 熟练掌握规则镶嵌数据模型的优点和缺点；

5. 熟练掌握行程编码结构的基本思路；掌握块状编码结构的基本原理；熟练掌

握四叉树数据结构的基本思想；

6. 熟练掌握规则格网DEM与不规则三角网（TIN）数据结构之间优缺点比较，并

熟练掌握模型采用何种结构主要考虑的因素；

7. 理解D

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

前 言

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。

目 次

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…………………

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

前 言

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。

目 次

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…………………

第七章数字地 面模的建型与立用应

要主容 内概述

字地面数型模发展的 数 字地模面型概的与念式

数形地字模型面的数获据

取.71概述 一数、地字模面型发的展过

程字地数面型模TMD(igDtil Tearainr Mdel)Miolel教r1授965提出年来。用于 种线各的路设、计各工程面积、种 积、体度的计坡算任，意两点间可 视判断性及绘制任意面图。断

数

字地面模型应用领域的在绘中测用于被绘制等高线、坡坡度向、图 体透视立，制图正射作影像图地与的修图测 。在感中遥作可分为类的辅数助。它是地理据信息系 的基统础据数。在军事上用于导可航导及弹导制。在工业上可 利用SMD制绘出表结构复面杂物的体 的形状。

可

DEM从数据中过地通形分析法得方的一到主些地要属性形(据 .DIMOORE 等.)所 具的有文意水 属性义定义 度(高laittud)e上 坡度(高uplosep ehgih) t坡向as(pcet )高程值e(leatvin)o上坡 面平均高的 度坡的面方(azi位umth )候，植气类型，势被能pote(tnil enarge)y 能(po势etnita enlergy) 照日蒸，发，散植动分物和布集度聚坡度(lsope)坡坡度(u上splo

中江东城至兴隆金堂界段改建工程(兴隆段)原始地面检测记录表水准仪型号及编号： 检测起讫桩号：测 点

日 期：

横向位 置 (m)

水 准 尺 读 数(m)后视 转点 前视

视线高 (m)

高程 (m)

设计高程 (m) 467.142

偏差值 (mm)

1.390 左 K27+980.000 中 右 1.470 1.392 1.760

468.532

467.062 467.140 466.772

中江东城至兴隆金堂界段改建工程(兴隆段）原始地面检测记录水准仪型号及编号： 　　 日 期：

检测起讫桩号：

面检测记录表

备注

测记录表