DEM大数据生产流程

DEM制作及流程数字高程模型（DEM）是一种用于描述地形形态的数值表达方法。

它是地理信息系统（GIS）和遥感技术中的关键组成部分，广泛应用于土地利用规划、地貌分析、水资源管理、环境评估等领域。

本文将详细介绍DEM制作的流程和步骤。

1.数据采集在DEM制作的第一步，需要收集各种有关地形形态的数据，包括高程测量数据、卫星遥感影像和地形图等。

高程测量数据可以通过全球定位系统（GPS）或传统的测量方法获得。

而卫星遥感影像和地形图可以通过地理信息系统或其他相关软件测绘和处理。

2.数据处理数据采集完毕后，需要对数据进行处理。

首先，对高程测量数据进行数据质量控制，主要是检查是否有异常值和误差，对问题点进行修正和剔除。

然后，将卫星遥感影像和地形图与高程测量数据进行配准，以保证数据的一致性和精度。

3.数据插值在DEM制作的过程中，常常需要进行数据插值处理。

通过插值方法，将已知的有限高程点插值为一个全面且完整的高程表面。

常用的插值方法有反距离加权法（IDW），三角网法（TIN）和克里金法等。

插值得到的DEM可以平滑地反映地面形态，并为后续分析提供准确的数据基础。

4.数据量化在数据插值完成后，需要对DEM进行量化处理。

量化主要是将连续的高程数据离散化为离散的高程等级，以便进行其他地形分析和展示。

量化的方法有三类：分层（Layering），间隔（Interval）和分段（Band）法。

选择合适的量化方法可以根据实际需求和研究目的进行。

5.剖面分析剖面分析是DEM制作的重要环节之一、通过选择地面上的两点，绘制剖面线，计算这两点之间的高程变化，并以剖面图的形式展示出来。

剖面分析可以直观地反映地面的形态和起伏情况，为地形分析和规划提供重要的参考数据。

6.地形分析地形分析是DEM制作的核心内容之一、通过DEM，可以进行地形参数提取、地形单位划分、地形等级评价等分析工作。

地形参数包括高程均值、高程标准差、地势指数等，可以用来描述和比较不同地形单元之间的差异。

Virtuozo生产DEM作业流程1一：定向1：内定向2．相对定向：在做相对定向时点的位置不能大于0.005（红筐内）点位要均匀分布3：绝对定向4：生成核线二：创建矢量文件（XYZ）1：启动Virtuozo测图软件新建一个XYZ矢量文件2：输入测区范围和测图比例尺3：采集特征线和构建DEM模型辅助线根据立体采集特征线和辅助线，注意采集时所有数据必须采集精确，高差误差不能超过0.2米，所有点与线必须采集完整。

高差大于0.3米都必须用特征线层码采集.山脊,山谷都必须用特征线采集.注意特征线一般都是一一对应存在.特征线7521，辅助线9999特征点1140，道路边线6666，水系特征线7777附采集注意要点三:创建建Ftr文件1:启动DEMMaker程序,C:\V irtuoZo\Bin\ 目录下2:创建Ftr文件3:设定点与点间距4:创建DEM数据5:引入XYZ矢量文件注意采集时,线型地物间不能出现相交6:引入数据构件DEM数据将线型地物归为11000层,将点状地物归为12000层.注意测区范围线和控制点连线不参与构建DEM数据.7:内插格网点8:内插格网点完成后清除11000层和12000层9:设定裁剪范围10：裁剪范围给定特定值四:根据立体影象修改未切准地面的格网点（重点）12：将修改完后的数据以DEM格式输出（红色圈定地方不点勾）五：接边2：接边第2步3：接边第3步4：若接边6：观察DEM数据是否有不合理地貌。

7：看是否有超出限差点。

8．当DEM接边没有出现超出限差点时，可以将输出DEM 作为成果。

反之，返回立体，找出问题所在；修改有问题地方。

六：输出DEM成果，根据要求转出其他格式成果。

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DEM数据制作方法与步骤摘要：DEM数据是地形可视化表达和地形分析的基础。

就目前DEM 数据的类型、DEM数据生成的方法进行了研究和探讨，并在ArcGIS 平台的基础上，构建了试验环境，初步实现了由高程数据生成格网DEM数据和TIN DEM数据的思路、方法与步骤。

关键词：DEM；等高线；格网；TIN；ArcObjects引言DEM是多学科交叉与渗透的高科技产物，已在测绘、资源与环境、灾害防治、国防等与地形分析有关的各个领域发挥着越来越大的作用，也在国防建设与国民生产中有很高的利用价值。

ArcGIS是美国ESRI公司开发的一套功能强大的GIS软件。

ArcObjects是ArcGIS提供的一套开发组件库，可以开发出所需要的各种GIS功能，同时为用户提供了更大的开发自主性，它为用户提供了一套完整的生成DEM数据和进行各种DEM分析的对象库和接口，用户可以使用这些对象库和接口快速创建自己的应用软件系统。

现基于ArcObjects生成DEM数据的方法进行了初步的研究和探讨。

1 DEM数据的常见表现形式DEM模型按照数据的表现形式主要分为两种：不规则三角网（Triangulated Irregular Network简称TIN，也称三角网DEM）和规则格网（简称GRID，也称格网DEM）。

1.1规则格网（GRID）格式DEMGRID是以规则排列的正方形网格来表示地形表面。

GRID数据结构简单，数据存储量小，还可压缩存储，适合于大规模的使用和管理。

现在我们常说的DEM及大规模的DEM数据建设，主要是指这种形式，这里所称的数字高程模型DEM，也是指GRID。

栅格模型支持大量丰富的空间分析，比如空间一致性分析、邻近分析、离散度分析以及最低成本路径分析等，这些分析速度也比较快。

1.2不规则三角网（TIN）格式DEMTIN采用离散数据点生成的连续的不重叠的不规则三角形网格来表示地形表面，在地形平坦的区域，三角形较少，而在地形复杂的区域，三角形较多。

DEM（离散元法）是一种用于模拟颗粒体系行为的数值方法，常用于研究颗粒流、颗粒分离、碰撞等过程。

DEM生产的基本作业过程包括以下几个步骤：
1. 预处理：在进行DEM模拟之前，需要进行预处理工作。

包括准备输入数据，如颗粒的物理属性、初始位置和速度等；建立颗粒体系的几何模型；确定边界条件和约束条件等。

2. 碰撞检测和力计算：DEM模拟中最核心的步骤是碰撞检测和力计算。

通过判断颗粒之间是否发生碰撞，并计算碰撞产生的力和力矩。

常用的方法包括排斥-恢复模型、黏弹性模型等。

3. 运动方程求解：根据颗粒受到的力和力矩，采用数值求解方法求解颗粒的运动方程。

常用的方法包括欧拉法、隐式法、Verlet法等。

4. 时间积分：通过数值积分方法将颗粒的位置和速度更新到下一个时间步。

常用的方法包括显式欧拉法、隐式欧拉法、Leapfrog法等。

5. 碰撞处理：在颗粒之间发生碰撞时，需要进行碰撞处理。

包括计算碰撞后的速度和角速度、更新碰撞后的位置等。

6. 后处理：在模拟结束后，进行后处理分析。

可以计算颗粒的能量、
压力、位移等物理量，以及绘制颗粒的运动轨迹、形态变化等。

DEM生产的基本作业过程是一个迭代循环的过程，通过不断更新颗粒的位置和速度，模拟颗粒体系的运动行为。

在实际应用中，还可以根据需求进行参数调优、模型验证等工作，以提高模拟结果的准确性和可靠性。

DEM数据生产流程:1、点云预处理，主要是分类，初步分出地面点、建筑物、植被、噪点，其实主要是初步区分地面点和非地面点。

即基于Microsoft Station V8写的一个macro 文件，导入该文件即可进行自动分类。

2、打开Microsoft Station V8 2004，打开DNG围与分幅文件，加载点云，注意加载的点云文件名与图幅框一致（DNG文件是在V8中根据DWG格式的围线进行自动分幅的文件）悟*■丨FMLMFnr图1加载点云工具图2添加点云文件3、根据围线裁剪点云，首先选中围线，点击“ poi nt>delete>outside fence ”然后点击围线部，从而裁掉围外的点云4、选出噪点，打开两个视图，一个为俯视图，一个为侧视图， F5键剖切查看,在俯视图中拉框选择剖切的位置，侧视图中显示目标围的点云侧视图（如图）， 在侧视图中发现异常点时，使用 F3键线上分类，源图层设置为任何点，目标图 层设置为噪点图层，即将噪点选出来图3加载点云设置角 2538014270.- 5 牡石 pointsFile Output | Point View Clarify Tools FlightlineEditselected ■“Select by classFind■网Bj _point chss... 0y flightlinsi.b[mide fence图4裁围5、删除噪点，使用“ point>delete>By point class'，选择噪点图层删除图7删除噪点图层&构建全部点的TIN,辅助进行精细分类，即精细区分出地面点和非地面点首先F9键生成TIN模型，选择所有的图层建全模，然后F8键进行渲染，- 择颜色色带数值为10，颜色可自定义设置，从而生成全部点模型般选图5俯视图与侧视图图6噪点选择Delete points by Ha阵Create editable model7、构建地面点的TIN 模型，F9键构建模型，仅选ground 层，全模切换地面模型 可以点击“ cance ”然后F7刷新模型（或者删掉原有模型，仅选 ground 层）点 “ ok ”重新建模然后渲染查看1 DeFaull2 Ground3 L M vegetation4hi edinjm v 巳g 已talior吁High vegetation6 E Glding7 L MA 1paintTFSurface settingsSurface infoimationType: Gucunci ▼[Staragefile ： I 顺德航飞范圉也卜扩2D 咪）CancelCancelModel classesS cale elevations 厂[nside fence only图8构建TIN图9 TIN 模型图10地面TIN模型8、对比全模和地面模型，发现地面模型出现全模中非地面点的模型，即需剖切查看从部分点云的分类，如图为一个高架的点云错分为地面的点了图11精细点云分类9、 全图检查，主要检查是否有漏洞或者残余的噪点 10、 保存点云11、创建DEM 使用“ output>create surface model ”，根据比例尺要求设置格网间 距，保存DEM 成果。

DEM数据生产流程DEM（Digital Elevation Model）是数字高程模型的简称，是基于地表高程数据而生成的一种地理信息数据模型。

它是描述地表海拔高度的数学模型，可以用来模拟地形表面的形状和特征。

DEM数据的生产流程主要包括数据采集、数据处理和数据发布三个环节。

首先是数据采集。

DEM数据的采集主要通过遥感技术获取，包括航空摄影和卫星遥感两种方式。

航空摄影是指利用航空器携带专业摄影设备对地面进行拍摄，通过拍摄的照片获取地表高程的信息。

卫星遥感是指通过卫星搭载的传感器对地表进行观测，获取地表高程的信息。

这两种方式可以获取的DEM数据的精度和分辨率不同，需要根据需求选择合适的采集方式。

接下来是数据处理。

采集到的原始影像数据需要进行一系列的处理，包括图像配准、去噪、边缘检测和高程计算等步骤。

图像配准是将不同影像之间的空间位置对应起来，保证数据的空间一致性。

去噪是为了去除图像中的噪声，提高数据的质量。

边缘检测是为了提取出地形的边缘信息，用以确定地表高程的变化。

高程计算是根据影像的亮度值和相邻像元之间的空间关系来计算地表高程。

最后是数据发布。

在数据处理完成后，需要将处理好的DEM数据发布出来，以方便用户使用。

数据发布的方式有很多，可以通过网络在线发布，也可以将数据储存在数据库中进行查询。

此外，还可以根据具体需求将DEM数据转换为其他格式，如栅格数据格式或矢量数据格式，以便于更好地与其他地理信息数据进行集成和分析。

总的来说，DEM数据的生产流程包括数据采集、数据处理和数据发布三个环节。

其中，数据采集是通过航空摄影和卫星遥感技术获取原始影像数据；数据处理是对原始影像数据进行图像配准、去噪、边缘检测和高程计算等步骤；数据发布是将处理好的DEM数据以用户能够方便使用的方式进行发布。

通过这个流程，可以得到高精度、高分辨率的DEM数据，用以模拟地表的形状和特征，为地理信息系统的应用提供支持。