高程数据建模

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数字高程复习资料
篇一:高程数据建模

一、填空题

1、建立完整的连续三维表面模型需要（无数个）点，需要无限的存储容量，因此与传统的地形测图一样连续曲面必须是（离散）的。

2、DEM是DTM的（子集），是DTM最基本的部分。

3、基于点的DEM实际上就是（采样点的集合），点与点之间没有建立任何关系，称之为（散点DEM）。

4、DEM的相关性是保证与其他基础地理信息产品的相关性，使数据库在（数学基础）、（坐标系统）以及（产品一致性）方面相关；

5、GIS的空间数据模型从认知角度讲有三类：（基于对象的模型、基于网络的模型和基于场的模型。）

6、数据结构是由纪录单元的（初始位置）、（格网单元高程值）和（方形区域半径）所组成的单元组。

7、将2n×2n像元阵列连续进行4等分，一直分到正方形的大小正好与象元的大小相等为止，而块状结构则用四叉树描述，习惯上称为（四叉树编码）。

8、（工程）—（工作区）—（图幅）的层次结构索引模式是当前GIS空间数据库数据组织的一种常用方法。

9、我国到目前为止，已经建成了覆盖全国范围的（1:100万）、（1:25万）、（1:5万）数字高程模型。

10、基于统计学的观点，DEM采样可分为（随机采样）、（系统采样）两种。

11、混合采样是将（选择性采样）与（规则格网采样）相结合或者是（选择性采样）与（渐进采样）相结合的方法。

12、DEM表面通常是由两种主要类型网络中的一种或两种构成即（格网网络）或（三角形网络）。

13、地形可视化主要研究基于DEM的地形显示、简化、仿真等内容，是计算机图形学的一个分支，属于（科学计算可视化）的范畴。

14、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。

15、DEM是对地形表面的（数字化表示），其建立过程实际上是一种（数学建模

过程），也就是说地形表面被一组相互组织在一起的地形采样点所表达，如果需要该数学表面上其它位置处的（高程值），可应用一种内插方法来进行处理。

16、DEM的建立首先要对地形曲面进行（抽象）、（总结）和（提炼），形成高度概括的地形曲面数据模型，然后在此数据模型基础上，将观测数据按照一定的结构组织在一起，形成对数据模型的表述，最后借助计算机实现（数据管理）和（地形重建）。

17、数字高程模型主要刻画具有连续变化的空间对象，因此属于（基于场的镶嵌）数据模型。

18、镶嵌数据模型按照网格形状可分为（规则镶嵌数据模型和不规则镶嵌数据模型），镶嵌模型的典型应用是（地形曲面模拟），即数字高程模型，其中基于正方形网络的镶嵌数据模型为（栅格DEM），而基于不规则镶嵌数据模型为（不规则三角网DEM）。

19、TIN模型不但要存储每个顶点的高程，还要存储（三角形顶点的平面坐标）（顶点之间的连接关系）和（邻接三角形等拓扑关系）。

20、我国到目前为止，已经建成了七大江河重点防洪区的（1:1万）DEM。

21、特征线即将特征点相连而形成，在DEM模型表述中，主要的特征线有（山脊线）、（山谷线）、（断裂线）。

22、渐进采样是随着（地形复杂程度）的变化合理的分布采样点，在小区域内网格间距逐渐改变，采样也由（粗到精）地逐渐进行。

23、在阈值的确定中预测值和计算值相（三）倍时，被怀疑为粗差点。

24、坡度是地表的固有属性，在局部连续空间的渐变模型上，其变化是（连续的）。

25、DEM原始数据三大属性：数据点（数据点密度、分布、精度）。

二、名词解释

1.数字高程模型（DEM）：

两者选其一

（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.TIN:是由空间中离散分布的不均匀点组成的三角网络模型。

3.可视化：百度的

可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。

4.镶嵌数据模型：镶嵌数据模型（Tessellation model）源于这样的思想：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。

5.坡度变换点：在地形剖面上反映了地形的坡度变化趋势—陡缓坡的变化

6.地形可视化：P97不确定 DEM虽然实现了地形表面的数字化表达，但信息隐含，地形可读性较差，需要借助DEM地形可视化技术来增强DEM的地形表达效果，即以DEM为基础实现对地形的直观表达。

7.数据密度：是指采样数据密集程度，与研究区域的地貌类型和地形复杂程度相关。用于刻画地形形态所必需的最少的数据点。

8.数据点精度：指数据点本身所具有的精确度，是数据获取过程中各种不同类型误差的综合反映。

9.粗差：在测量过程中，由于测量仪器工作失常，或观测者疲劳、大意等因素造成的误差，如读取数据、记录数据发生的错误等。这种误差属于测量坏值，一旦发现，应及时剔除。

10.滤波处理：去掉原始数据中的随机误差，以提高数据质量和DEM地形表达精度。

三、简答题

1.简述规则格网DEM和不规则三角网TIN各自的优缺点。

优缺点 规则格网DEM TIN

简单的数据存储结构 较少点可获得较高的精度 优点 与遥感影像数据具有复合性 可辨分辨率

良好的表面分析功能 良好的拓扑结构

缺点 计算效率较低 表面分能力较差

数据冗余 构建比较费时

格网结构规则 算法设计比较复杂

2.数字高程建模的类型有哪些。

按结构分类：数字高程模型按其数据组织方式可分为基于面单元，基于线单元，基于点的DEM。

按连续性分类：不连续型DEM，连续不光滑DEM，光滑DEM。

按范围分类：局部DEM、地区DEM和全局DEM三类。

3.数字高程模型的特点

（1）精度的恒定性

（2）表达的多样性

（3）更新的是实时性

（4）尺度的综合性

4.采样的方法

沿等高线法、规则格网采样、剖面法采样、渐进采样、选择性采样、混合采样。

5.DEM生产技术设计

1）项目情况归总 2）资料收集与分析3）确定作业依据与技术标准4）生产设备及技术力量的配置5）制定技术路线与流程6）制定操作规程7）制定质量控制方案8）确定上交成果9）进度计划

6.简要说明地形可视化在维度上的划分。P98不清楚

一维地形可视化、二维地形可视化、三维地形可视化

7.简述规则格网DEM和不规则三角网TIN的考虑因素

数据的可获取性；

地形曲面特定以及是否考虑特征点；

目的和应用；

原始数据的比例尺和分辨率

8.简述数字高程模型的研究内容

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。

5）、DEM可视化。

6）、不确定性分析和表达。高程数据建模。

9.数字高程模型的系统结构划分。

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。这三部分根据功能又可划分为五个功能模块：

（1）DEM的建立

（2）DEM模型操作

（3）DEM分析

（4）DEM可视化

（5）DEM应用

各个功能模块之间的数据流不是单向的，是相互流动的。

10.DEM内插、DEM表面重建。

DEM内插与DEM表面重建概念的细微差别：

内插：包括估计一个新点高程的整个过程，这个新点可能随后被用于表面重建 表面重建：强调重建表面的实际过程，该过程可以不包括内插的计算。

表面重建：强调“如何重建表面、哪类表面被建立或是否为一个连续表面” 内插：包含表面重建以及从重建表面提取高程信息的过程，也包含从量测的数据点或规则格网中获取高程值并声称等高线的过程。

内插的内容广泛！

11.TIN模型的基本要求。

TIN是唯一的

力求最佳的三角形几何形状，每个三角形尽量接近等边形状。

保证最临近的点构成三角形，即三角形的边长之和最小。

数学建模数据之简单处理技巧
篇二:高程数据建模

数学建模数据之简单处理技巧

人们在生产实践与科学研究中经常会得到一系列的数据，然后通过这些数据得到某种内在规律，这就叫数据处理（Adjustment of Data）。科学家开发了许多方法来处理这个问题，最初由Gauss发展起来，用于彗星轨道（Orbits of Comets）的计算以及三角测量术中。主要方法有：最小二乘平方法、平均误差及误差延伸法则、直接测量的处理、以及一个函数用较简单函数表示的问题。数据拟合(Fit)就是其中的一种。

假设已经得到数据列data1 = { y1, y2, y3，?，yn}, 现在需要寻找此数据列所满足的规律。Mathematica系统提供了拟合命令Fit，使用的格式如下，例如：

f[x] = Fit[ data1, { 1, x, x2, x3 }, x ] 表示用最小误差平方法去拟合数据data1，而且指明用1,x,x2,x3构成的函数基，线性表出拟合函数f[x]。此处，得到的拟合函数f[x] 按x = j, f[ j ] = yj (data1中第j个数据)处理数据；

一般地，假设有2维数据 data2 = { { x1, y1 }, { x2, y2 }, … }, 则命令

Fit[ data2, { 1, f1[x], f2[x], … }, x ]

表示用最小误差平方法去拟合数据data2，而且指明用一元函数列{ 1, f1[x], f2[x], …}去线性表出拟合函数F[x]。

假设有3维数据 data3 = { { x1, y1, z1 }, { x2, y2, z2 }, … } }, 则命令

f[x, y] = Fit[ data3, {1,f1[x,y],f2[x,y],…},{x,y} ]

表示用最小误差平方法去拟合数据data3，而且指明用2元函数列{ 1, f1[x, y], f2[x, y], …}去线性表出拟合函数f[x, y]。

数据拟合典型例子

d = { { 1, 1}, { 2, -2 }, { 3, 3 }, { 4, -4 }, { 5, 5 }, { 6, 6 }}; g1 = ListPlot[ d, PlotStyle -> { Hue[ 0 ], PointSize[ .03 ] } ] f1 = Fit[ d, { 1, x, x^2, x^3, x^4 }, x ]; Print[“f1 = ”, f1]

g2 = Plot[ f1, { x, 1, 10 }, PlotStyle -> Hue[ .6 ] ] f2 = Fit[ d, { 1, x, x^2, x^3, x^4, x^5}, x ]; Print[“f2 = ”, f2]

g3 = Plot[ f2, { x, 1, 10 }, PlotStyle ->{ GrayLevel[ 0 ], Dashing[ { .03 } ] } ] Show[ g1, g2, g3 ] 得到结果：

图1-1-52

f1=-3.33333+8.12169x-5.30556x2+1.2037x3-0.08333

f2=180.-380.x+281.5x2-94.1667x3+14.5x4-0.83333

图1-1-54

图1-1-55

例1 数据拟合示例。

要从(0,0)到(2000,2000)修一条公路，问：如何选址？当必须经过某一指定点时，又如何选址？

解：假设测点选择合理，即山坡表面是充分光滑的曲面，测点之间无山沟与山谷。 第一步，将数据送到data，画图模拟：Mathematica命令如下： data = { 省略 };

ListPlot3D[data,ViewPoint->{*,*,*}，AxesLabel->{x,y,z}]。 例如，可以选视点ViewPoint->{-1,-1,2} 或 {-1,1,2}画图做参考。

第二步，画三角剖分面构成的拟合曲面。打开子程序包 <<DiscreteMath`ComputationalGeometry` TriangularSurfacePlot[data]

表示为data画一个由三角剖分面构成的拟合曲面（图像略）。

第三步，拟合。

ff = Fit[ data, { 1, x, x^2, x^3, x^4, y,y^2, y^3, y^4, x*y, x*y^2, x*y^3, x*y^4, x^2*y, x^2*y^2, x^2*y^3, x^2*y^4, x^3*y, x^3*y^2, x^3*y^3, x^3*y^4, x^4*y, x^4*y^2, x^4*y^3, x^4*y^4},{ x, y }]

程序执行后，得到一个拟合函数ff。再画 ff 的图，效果更好。 Plot3D[ff,{x,0,2000},{y,0,2000}] （图像略）。

例2 估计水箱流量（美国大学生MCM1991-A题）

某些州的用水管理机构需估计公众用水速度（单位：加仑/小时）和每日总用水量的数据。许多地方没有测量流入或流出市政水箱流量的设备，而只能测量水箱中的水位（误差不超过0.5%）。当水箱水位某最低水位L时，水泵抽水灌入水箱，直到水位达到最高水位H为止。但是，也无法测量水泵的流量。因此，在水泵开动时，无法立即将水箱中的水位和用水量联系起来。这种情形一天发生一次或两次，每次约为2小时。

估计所有时刻，包括水泵抽水期间流出水箱的流量f(t)，并估计一天总用水量。下表给出某天某小镇的真实数据：

表中给出距开始测量的时间及即时水位。水箱是高40英尺、直径57英尺的正圆柱。通常水位低于L=27英尺时，水泵开始抽水，高于H=35.5英尺时，水泵停止工作。 参考解答：

（1） 由于水泵开动时，没有水位数据，所以，分段画图观察：

Clear [ data ]

data = { {0,31.35},{3316,31.10},{6635,30.54},{10619,29.94},{13937,29.47}, {17921,28.92},{21240,28.50},{25223,27.95},{28543,27.52},{32284,26.97}, {39435,35.50},{43118,34.45},{46636,33.50},{49953,32.60},{53936,31.67}, {57754,30.87},{60574,30.12},{64554,29.27},{68535,28.42},{71854,27.67}, {75020,26.97},{85948,34.75},{89953,33.97},{93270,33.40} }; ListPlot [ data ] 得到结果：

图1-1-56

从图上看出，水位函数h(t)是分段线性函数。分段拟合如下：

d1d2

0,3135,3316,3110,6635,3054,10619,2994,13937,2947,17921,2892,21240,2850,25223,2795,28543,2752,32284,26939435,3550,43118,3445,46636,3350,49953,3260,53936,31.67,57754,30.87,60574,30.12,64554,29.27,68535,28.42,71854,27.67,75020,26.97d3h1h2h3

Fitd1,1,t,t;Print"h1Fitd2,1,t,t;Print"h2Fitd3,1,t,t;

",h3

h1=31.4322-0.0001381

;

85948,3475,89953,3397,93270,3340;

",h1",h2

Print"h3

拟合后，得到结果：

h2=44.5679-0.0002363

图1-1-58

h3=50.6147-0.000184

图1-1-59

再画h(t) 的图与数据点图比较，将所画4张图放在一起，可见，拟合的非常好。

图1-1-60

dv(t)572?

h(t) 英尺3，流量 f(t)??（2） 水箱中的水量 v(t)? 英尺3/秒

dt4

于是：

Clear[vv1,vv2,vv3]

?572Pi?

vv1?N??*hh1;Print["f1?",?D[vv1,t]

?4?

?572Pi?

vv2?N?*hh2;Print["f2?",?D[vv2,t]?

4???572Pi?

vv3?N??*hh3;Print["f3?",?D[vv3,t]

?4?

得到：

f1 = 36.7628 英尺3/秒； f2 = 60.2972 英尺3/秒； f3 = 47.1388 英尺3/秒；

一天的总用水量大约是：

V = 36.7658*32284 + 60.2972*( 85948 – 39435 )

+ 47.1388*( 93270 – 82649 )

数字高程模型
篇三:高程数据建模

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。高程数据建模。

（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。

19、DEM的分类体系：

20、DEM的特点：

（1）表达多样性，容易用多种形式显示地形信息。地形数据经计算机处理后能产生不同比例尺的纵横断面图与立体图，而常规地图一旦制作形成，比例尺不容易改变，绘制其他的地形图需要人工处理；

（2）精度恒定性，精度不会损失，没有载体变形的问题；高程数据建模。

（3）更新实时性，容易实现自动化、实时化。将修改信息直接输入计算机，软件处理后生成各种地形图。

（4）尺度综合性，快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。

21、 简述一下DEM的建立方法：

DEM的建立过程是一个模型建立过程，模型的建立首先是要为模型构造一个空间结构。空间结构一般是规则的或不规则的，如格网和不规则三角网。 构建模型的内容和过程：

（1）采用合适的空间模型构造空间结构； （2）采用合适的属性域函数；

（3）在空间结构中进行采样，构造空间域函数； （4）利用空间域函数进行分析。 DEM建立方法：

（1）基于不规则分布采样点的DEM建立 实际上是数据规则化处理过程，一般有直接法和间接法两种建模方案，直接法是直接通过采样点内插建立DEM，间接法是首先利用点数据建立TIN模型，然后再在TIN模型上通过线性内插等方法形成格网DEM

（2）基于规则格网分布采样点的DEM的建立 基于TIN的规则格网DEM建立首先根据采样点，建立研究区域的TIN,然后在上进行格网点的高程内插。此过程有时也称为剖分内插，本质上也是局部分块内插的一种，只是分块范围是三角形。在TIN上进行内插点计算，主要采用线性内插、精确拟合内插、连续双5次多项式内插、磨光内插等。

（3）基于等高线分布采样点的DEM建立 ，相对于不规则分布分采样点而言，基于规则格网分布采样点的DEM建立不需要搜索内插点的领域，而是通过简单的几何关系就可建立。

22、 DEM数据设计需要遵循的基本原则：

（1） 适用性原则：满足主要用户的需求。并充分兼顾潜在客户的需求；

（2） 运行性原则：迅速显示、查询，始终保持正常运行，可以及时提供数据产品；

（3） 更新性原则：满足增加、修改、删除的原则，可以方便的扩充和更新；

（4） 相关性原则：保证与其他基础地理信息产品的相关性，是数据库在数学基础、坐标系统

以及产品一致性方面相关；

（5） 相容性原则：与其他类型数据库系统兼容，可以共享或相互交换数据；

（6） 先进性原则：采用科学的技术手段，使系统保持一定的先进性；

（7） 高质量原则：与原始资料一致，数据质量可靠数据标准、规范；

（8） 完备性原则：除了基本的数据体外，还要有完备的元数据内容；

（9） 安全性原则：有严密的权限控制机制。

23、 简述一下规则格网DEM和不规则三角网DEM的优缺点：

24、 简述一下DEM数据源的三大属性：

（1）数据分布：采样点的位置（规则、不规则分布）；

（2）数据密度：采样点的密集程度（采样间距，单位面积内的点数）；

（3）数据精度：与数据源、数据采集方法和采集仪器有关。

25、 简述一下DEM采样布点的原则

（1）沿等高线采样：采样时将Z轴固定，即固定高程值沿等高线采集高程点，平坦地区不适用。

（2）规则格网采样：通过规定X和Y轴方向的间距来形成平面格网，在立体模型上量测这些格网点的高程值。规则格网采样能确保所采集数据的平面坐标具有规则的格网形式。

（3）剖面法：类似于规则格网法，唯一区别是在格网法中量测点是在格网的两个方向上都规则采样，而在剖面法中，只沿一个方向即剖面方向上采样；在剖面法中，通常情况下点以动态方式量测，而不想在规则采样中以静态方式进行。

（4）渐进采样：小区域的格网逐渐改变，而采样也由粗到精的逐渐进行。

（5）选择性采样：为了准确反映地形，可根据地形特征进行选择性的采样，优点在于只需以少量的点便能使其所代表的地面具有足够的可信度。

（6）混合采样：是一种将选择采样与规则采样相结合或者是选择采样与渐进采样相结合的采样的方式。此方法在地形突变处以选择采样的方式进行，然后这些特征线和另外一些特征点，山顶点、洞穴点等，被加入到规则格网数据中。

26、 什么是误差？什么是不确定性？二者有何区别和联系？

误差（error）:通常被定义为观测数据与其真值之间的差异。从性质上可分为系统误差、随机误差和粗差。DEM误差一般是随机误差。

不确定性（uncertainty）：指对真值的认知或肯定的程度，是更广泛意义上的误差，包含系统误差、偶然误差、粗差、可度量和不可度量误差、数据的不完整性、概念的模糊性等。

27、 简述一下从DEM生产过程来看，DEM误差主要来源于哪些过程？

（1）地形表面特征；（2）数据源误差；（3）采样点设备误差；（4）人为误差；（5）采样点密度和分布；（6）内插方法；（7）DEM结构；

DEM误差分类体系：数据误差是DEM数据源误差和由内插引起的高程数据误差；描述误差是DEM对地形表达的误差。

28、 GIS数据从数据组织上可分为哪2大类？并简述一下矢量数据和栅格数据的优缺点： 一类是利用航空影像经解析摄影量测或全数字摄影量测采集数据并进一步由TIN建模技术内插生成的标准正方形格网数据；一类是利用既有基本地形图经扫描数字化采集数据（或直接用DLG）并进一步由TIN建模技术内插生成的标准正方形格网数据。

29、结合你所学专业知识谈谈DEM的应用范畴与前景

DEM主要应用在地球科学及其相关学科领域，如摄影量测、遥感、制图、土木工程、地质、矿业工程、地理形态、军事工程、土地规划、通信及地理信息系统等。

（1）工程中的应用：1.工程中的挖填方计算2.线路勘测设计中的应用3.水利建设工程中的应用

4.在环境影响评估中的应用

（2）军事中的应用：1.虚拟战场2.其他军事工程

（3）在遥感与制图中的应用：1.遥感数字图像定量解释2.数字制图

（4）地理分析中的应用：1.山区日照分析模型2.起伏地区的风场模型

（5）其他应用：1.地质采矿2.林业方面3.地形学方面4.通信

前景：DEM将通过数字地球广泛应用于社会各行各业、各部门，如城市规划、交通、航空航天等。

30、DEM的数据采集方法有哪些？请对这些方法的优缺点进行对比分析

方法有：（1）摄影测量数据采集（2）利用合成孔径雷达干涉测量采集数据（3）机载激光扫描数据采集（4）从地形图采集数据（4）从地面直接采集数据

31、我国现阶段有哪几种不同比例尺的DEM？请比较分析一下它们各自的特点

我国现阶段有：全国1：100万DEM；全国1：25万DEM；全国1：5万DEM；七大江河重点防洪区1：1万的DEM

1：100万DEM：利用1万多幅1:5万和1:10万地形图，按照28”.125*18”.750（经差*纬差）的格网间隔，采集格网交叉点的高程值，经过编辑处理，以1:50万图幅为单位入库。原始数据的高程允许最大误差为10~20m

1：25万DEM：全国1：25万DEM的格网间隔为100m*100m和3”*3”两种。1：25万DEM由1：25万图上的等高线、高程点、等深线、水深点，采用不规则三角网模型内插获得。用数字高程模型的高程值分别与1：25万地形图等高线高程、水准点高程和三角点高程比较测试，误差均在1/3或1/2等高距之内。

1：5万DEM：1：5万DEM使用1:5万、1:10万、1:1万三种比例尺的地形图资料，全部采用1980西安坐标系、1085国家高程基准、高斯-克吕格投影。

1：1万DEM：1：1万DEM主要以省为单位组织生产，国家测绘局于1999年安排生产了七大江河流域范围的1:1万数字高程模型，其网格尺寸为12.5m*12.5m，已完成13781幅，数据量达24GB。

32、为什么要插值？常用插值方法有哪些？请比较一下它们

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