数字高程模型

数字⾼程模型（DEM）考试题⽬答案

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布点⽅式及采样数据的属性。

基本布点⽅式：选择性采样、沿等⾼线采样、剖⾯法、规则格⽹采样、渐近采样、混合采样采样数据的三⼤属性：点的分布、密度、数据精度5、⽬前主流的DEM数据采集⽅法有哪些？并对各⽅法进⾏对⽐分析。

1）从地⾯直接采集的⽅法全站仪数字采集、GPS采集(RTK⽅式)；精度⾮常⾼(cm)、效率低、成本⾼、适⽤于⼩范围区域（特别是⼯程应⽤）2）地形图数据采集⽅法精度与底图有关(图上0.1~0.3mm)、效率⾼、成本低、适⽤于国家范围内的中低精度DEM的数据采集3）摄影测量数据采集⽅法精度⽐较⾼(cm~dm)、效率⾼、成本⽐较⾼、适⽤于国家范围内的较⾼精度DEM的数据采集

1 数字高程模型 试题

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一、名词解释

1、数字高程模型（DEM）： 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，地形表面的数字化表示。Digital Elevation Model，缩写DEM.。

二、填空（选择、判断）

1、地形表达的历史演进过程，经历了象形绘图法、写景法、等高线地形图、地貌晕渲图、航空摄影图像、遥感图像、数字地形表达等7个阶段。

2、DEM按结构分类包括：基于面元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM；按连续性分类，包括：不连续DEM、连续但不光滑DEM(逐点内插的格网DEM、TIN)、光滑DEM（样条函数内差的格网DEM）;按范围分类，局部DEM、区域DEM、全局DEM。

三、问答题

1、DEM的特点。

（1）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）精度不会损失，没有载体变形的问题；

（3）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）快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。

2、在ArcGIS中，如何通过纸质等高线地形图生成不同形式的DEM。

（1）纸质等高线地形图扫描；

（2）在ArcMap中配准（选取投影和坐标系）；

（3）等高线地形图矢量化并给每条等高线赋以属性值（高程）；

（4）运用Arctoolbox—Convertiontools—features to raster工具将矢量线转化为栅格线（每个栅格的值为高程）；

（5）在ArcScence中，运用convert—raster to feature将栅格线转化为矢量点数据文件；

（6）在ArcScence中，运用3Danalyst—inpolate to raster—Idw进行差值；

（7）三维显示（在属性表中设置高程）；

数字高程模型复习题

1、什么是数字高程模型，它有什么特点？

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

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。

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)不确定分析和表达。

3、试分析数字高程模型数据源及其特点。

DEM数据源及其特点：1）地形图.主要通过等高线来表达地物高度和地形起伏。由于地形图数据覆盖范围广、比例尺系列齐全、获取较为经济等特点成为目前DEM的主要数据源。但目前地形图存在以下3大问题：地形图现势性、地形图存储介质、地形图精度。2）摄影测量/遥感影像数据.遥感影像更新速度快可达到实时性要求，精度高，范围大，应注意解决以下4个问题：遥感影像的几何畸变、遥感数据的增强处理、遥感影像数据的空间分辨率、遥感影像数据的解译和判读。3）地面测量数据.获取的数据精度高，但其工作量大，周期长、效率低、更新困难，费用较高，一般不适合大规模的数据采集。4）既有DEM数据.在应用时要考虑自身的研究目的以及DEM分辨率、存储格式、数据精度和可信度等因素。2、简述数字高程模型数据采样中的基本布点方式及采样数据的属性。

4、目前主流的DEM数据采集方法有哪些？并对各方法进行对比分析。

地形图数据采集方法、摄影测量数据采集方法、野外测量数据采集方法

1）野外测量数据采集方法 全站仪数字采集、GPS采集(RTK方式)；精度非常高(cm)、效率低、成本高、适用于小范围区域（特别是工程应用）

2）地形图数据采集方法 精度与底图有关(图上0.1~0.3mm)、效率高、成本低、适用于国家范围内的中低精度DEM的数据采集

3）摄影测量数据采集方法 精度比较高(cm~dm)、效率高、成本比较高、适用于国家范围内的较高精度DEM的数据采集

数字高程模型的建立

【摘 要】随着数字地球(DE)概念的提出,及地理信息系统(GIS)的发展,数字高程模型作为其基础力量和重要组成部分必将迅猛发展。本文从数字高程模型的概念入手对其建立作了翔实的论述。

【关键词】 数字地面模型;数字高程模型;不规则三角网;规则矩形格网

The establishment of the numeral model

Gao Peng

(Dongying city Investigate to survey and map hospital Dongying Shangdong

257091)

【Abstract】Put forward along with the numeral the Earth(DE) concept, and the

development of geography information system(GIS), numeralmodel be its foundation

strength and importance constitute part necessarily will fast fierce development.This

text commence from the concept of numeralmodel as to it’s the establishment made

thoroughly of discuss.

【Key words】Model in the numeral ground;The numeral model;Anomaly

triangle net;Rule rectangle mesh

1. 简介

数字地面模型DTM是地形表面形态等多种信息的总和,是描述地面诸特征的空间分布的数值的集合,是地形表面形态等多种信息的数字表示。严格地说,DTM是定义在某一区域D上的M维向量有限期完成序列{

Vi,i=1,2,3,…n },其中向量Vi=(Vi1,Vi2,Vi3,Vim) 的分量为地形xi,Vi,Zi(xi,Vi∈D)的资源、环境、人口分布、地价、土地权属、土壤类别,以及土地利用等其它地面特征信息的定量或定性描述。这引起非地形特征信息与地形特征信息结合在一起,构成数字地面模型。在测绘学中,地形指地表起伏的状态(地貌)和位于地表面固定性物体(地物)的总和,故数字地面模型又称为数字地形模型。DTM是地理信息数据库的基本内核,其中考虑DTM地形分量,我们通常称之为数字高程模型DTM或DHM(Digital Height Model)其定义如下:数字高程模型DTM是表示区域比地形的三维有限序列{Vi,i=(xi,yi,Zi) ,i=1,2,3,…n },其中( xi,yi∈D )是平面坐标, Zi是( xi,yi)对应的高程。当该序列中各向量的平面点位置规则格网排列时,则其平面坐标即可省略,此时DTM就是简化成为一维有序向量列{Zi ,i=1,2,3,…n },这也是DTM和DHM名称的来源。