DEM数据获取方法资料

DEM数据获取方法Digital Elevation Model（DEM）是用于描述地球表面高程的数字模型。

它是地理信息系统（GIS）和遥感技术中常用的数据类型之一、DEM数据通常由遥感影像获取，主要有以下三种方法。

1.激光雷达（LiDAR）激光雷达是一种主动遥感技术，通过发射激光脉冲并测量其返回时间以计算地表高程。

激光雷达设备可安装在航空飞机、直升机或地面车辆上。

它能够快速、高效地获取大面积的DEM数据。

使用激光雷达获取DEM数据的过程包括以下几个步骤：a)激光雷达设备通过发射激光脉冲测量地表的反射时间，以计算出地表的高程值。

b)激光雷达采集的原始数据经过处理和校正，生成原始的点云数据集。

c)点云数据经过滤波和分类处理，提取地面点和非地面点。

d)利用地面点生成DEM数据，通过插值算法填充缺失的点，生成完整的DEM数据。

2.光学影像解算光学影像解算是一种 passsive 遥感技术，它通过从卫星或无人机获取的影像数据来推断地表高程。

这些影像数据通常包括航空摄影影像或卫星遥感影像。

利用光学影像解算获取DEM数据的过程大致如下：a)获取高分辨率的遥感影像数据。

b)对影像数据进行预处理，包括去除辐射校正、去除大气校正等步骤。

c)提取影像中的地物特征，如建筑物、道路、水体等。

d)利用地物特征进行图像匹配，通过计算图像特征之间的几何关系，计算地物的地面高程。

3.SAR干涉测量SAR干涉测量是一种基于合成孔径雷达（SAR）数据的遥感测量方法。

它通过测量不同时间的SAR数据之间的相位差来推断地表的高程变化。

SAR干涉测量的过程包括以下几个步骤：a)获取不同时间、不同视角的SAR影像数据。

b)对影像数据进行预处理，包括校正、几何校正等步骤。

c)对两幅SAR影像进行干涉处理，计算相位差。

d)根据相位差计算地表的高程变化。

除了以上三种方法，还有一些其他方法可以获取DEM数据，如GPS控制点测量、地形测量仪、卫星测高仪等。

dem数据是什么DEM数据是什么摘要：高程数据模型（Digital Elevation Model，DEM）是地理空间数据的重要组成部分，它描述了地球表面的海拔高度和地形特征。

本文将详细介绍DEM数据的定义、获取方法、应用领域以及常见的DEM数据源，旨在帮助读者更好地理解和利用DEM数据。

一、定义：DEM数据是一种以离散点的方式描述地球表面高程的数学模型。

简单来说，它将地球表面划分为一系列规则的网格或栅格，每个网格点都对应一个海拔高度值。

根据DEM数据的精度不同，这些高度值可以表示数米到数百米之间的范围。

二、获取方法：1. 激光雷达测量：激光雷达是获取高精度DEM数据的主要工具之一。

它通过发射激光束并测量返回的反射时间来计算地表距离，进而确定地表的高程数据。

2. 光学影像测量：利用航空和卫星遥感技术获取的光学影像也可以用来生成DEM数据。

通过对影像进行几何校正和高程解算处理，可以得到地表的高程信息。

3. 陆地测量：地理测量工程师的陆地测量测量技术也可用于获取DEM数据。

通过使用全站仪、GPS等设备进行测量，再通过数据处理生成DEM数据。

三、应用领域：DEM数据在地理信息系统（GIS）和遥感应用中有着重要的作用，广泛应用于以下领域：1. 地形分析：DEM数据可以用来分析地形特征，如山脉、河流、湖泊等。

通过对DEM数据进行计算和建模，可以获得水文模型、洪水模型等，为地质灾害的预测和防范提供支持。

2. 地质勘探：DEM数据可以用于地质勘探，帮助揭示地下的地质构造和地下水资源分布情况。

通过对DEM数据进行分析和解译，可以确定矿产资源的潜力，为矿产勘探和开采提供指导。

3. 城市规划：DEM数据可以用来构建城市数字地形模型，为城市规划和基础设施建设提供支持。

通过对DEM数据进行可视化和分析，可以评估城市的景观特征，优化城市的道路和建筑布局。

4. 农业和生态研究：DEM数据可以用来研究农田的排灌系统和土地利用规划。

DEM数据获取方法资料地形高程模型（Digital Elevation Model，简称 DEM）是地理信息系统（Geographical Information System，简称 GIS）中一种常用的地理数据类型，表示地球表面的高程信息。

DEM数据广泛应用于地形分析、自然资源管理、地质研究、水文模拟、城市规划等领域。

本文将介绍DEM数据的获取方法。

一、遥感获取方法：1.光学遥感技术：利用航空或卫星搭载的相机，采集地表的光学图像。

通过影像匹配、三角测量等技术手段，可以获取DEM数据。

光学遥感技术通常分为两种：一种是航空摄影，一种是卫星遥感。

航空摄影主要采用低空飞行的方式，分辨率较高，适用于较小范围的地形获取；卫星遥感则可以覆盖大范围的地区，但分辨率较低。

2.雷达遥感技术：利用雷达在地表和物体间相互反射，测量地形的高程信息。

雷达遥感技术可以在云层和夜间等恶劣条件下工作，具有全天候、全天时的优势。

雷达遥感数据可以通过反射、多频和干涉等技术处理，得到高精度的DEM数据。

3.激光遥感技术：利用激光束在地表和物体间反射，测量地面的距离信息。

激光遥感技术通常通过激光测距仪获取地表的高程信息，然后通过GPS定位和惯性测量单元确定传感器的位置和姿态。

激光遥感技术具有高精度、高分辨率和高效率的特点，已成为获取DEM数据的主流方法。

二、测量获取方法：1.全站仪测量：全站仪是一种测量仪器，可以通过测量地面上的点的三维坐标，获取地面的高程信息。

全站仪测量通常需要精确的测量点布设和复测，适用于小范围和高精度的地形获取。

2.扫描测量：利用扫描仪在地面上扫描并记录物体表面的形状，然后通过数据处理，得到地面的高程信息。

扫描测量可以采用激光扫描仪、光学扫描仪等不同的仪器，可以获得高分辨率和高精度的DEM数据。

3. GNSS测量：GNSS（全球导航卫星系统）是通过卫星系统提供全球定位和时间服务的系统，包括GPS（全球定位系统）、GLONASS（格洛纳斯）和Galileo（伽利略）等多个系统。

DEM数据获取方法DEM（Digital Elevation Model）是地球表面的数字高程模型，用于获取地理数据中的地面高程信息。

DEM数据的获取方法主要有以下几种：1.雷达遥感测量方法：通过搭载在飞机或卫星上的雷达系统，发射电磁波束到地面并接收反射回来的波束，通过测量波束的反射时间和强度，可以得到地面的高程信息。

这种方法具有全天候、全地形、大范围和高精度等优点，但其成本较高。

2.光学遥感测量方法：通过卫星或无人机搭载的相机，拍摄地表影像，然后利用几何纠正和影像匹配技术，可以提取出地表的高程信息。

这种方法比较经济实用，但受到云雾和遮挡物的影响，精度相对较低。

3.GPS测量方法：利用全球定位系统（GPS）接收器接收卫星发射的信号，通过计算信号的传播时间和接收器的位置信息，可以确定接收器所在位置的地面高程。

这种方法具有实时性和高精度，但需要在采集点周围建立GPS基准站网，并受到天线高度、大气折射等影响。

4.内插方法：通过已知高程点的坐标和高程值，应用一定的数学模型和插值算法，推测其他未知点的高程值。

常用的插值算法有三角网内插、反距离加权法和克里金法等。

这种方法用于填补高程采样不均匀的空白区域或增加数据的空间分辨率。

5.大地测量方法：使用传统的测量仪器（如全站仪、水准仪、测距仪等）对地面各点进行测量，然后计算出各点的坐标和高程信息。

这种方法精度较高，适用于小范围的高程测量，但测量效率相对较低。

6.水文模型方法：通过对河流水位、水流速度等水文数据的观测和测量，结合河床地貌特征和水力学原理，推算出河床高程信息。

这种方法适用于河谷地形数据的获取，但对于非水流区域的地形数据获取不适用。

在DEM数据的获取过程中，需要注意以下几个问题：1. 数据源的选择：选择合适的DEM数据源是获取高质量DEM数据的重要保证。

根据实际需求和应用场景，可以选择高分辨率的商业卫星（如WorldView、QuickBird），或者公开的DEM数据集（如SRTM、ASTER GDEM）等。

数字高程模型(DEM)数据采集方法及对比分析摘要本文简要论述数字高程模型（DEM）数据采集方法及对比分析。

关键词数字高程模型（DEM）；数据采集方法；对比分析随着测绘技术设备和计算机技术的结合与科技技术不断发展。

数字化地图逐渐取代了以往模式，其中数字高程模型数据作为地理性息的基础数据以广泛的应用于国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域。

本文简要论述数字高程模型（DEM）数据采集方法及对比分析。

1 数字高程模型（DEM）数字高程模型（Digal Elevation Model）是在高斯投影平面上规格的各网点的平面坐标（X，Y）及高程（H）数据集。

DEM的格网间隔应与其高程精度相适配。

并形成有规则的格网数据。

为完整反映地表形态，应配套相应的离散高程点。

2 数字高程模型（DEM）数据采集方法为建立数字高程模型（DEM），必需按精度要求采集足够的点位三维坐标。

下面就简述数据的采集方法。

2.1 纸介质地形图数据采集方法原有的纸图成已不能满足社会发展的需要，数字化地图产品的输出已成为必然。

纸质图数据化是一种DEM数据获取的最基本方法，可分为手扶跟踪数字化和扫描矢量化。

1）手扶跟踪数字化。

手扶跟踪数字化是目前最为广泛使用的将已有地图数字化的手段，利用手扶跟踪数字化仪可以输入点地物、线地物以及多边形边界的坐标，通常采用两种方式，即点方式和流方式，流方式又分距离流方式和时间流方式。

手扶跟踪数字化，可以直接获取矢量数据。

用数字化仪跟踪纸介质图形中的点、线等信息，通过数字化软件实现图形信息向数字化信息的转换。

使用跟踪数字化仪（手扶或自动）将地图图形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹的X，Y坐标值，获取矢量式地图数据。

2）扫描矢量化。

扫描矢量化的基本原理是对各种类型的数字工作底图如纸质地图、黑图或聚酯薄膜图，使用扫描仪及相关扫描图像处理软件，把底图转化为光栅图像，对光栅图像进行诸如点处理、区处理、桢处理、几何处理等，在此基础上对光栅图像进行矢量化处理和编辑，包括图像二值化、黑白反转、线细化、噪声消除、结点断开、断线连接等。

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。

一、DEM数据获取方法：定义：地形图指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的地物和地貌按水平投影的方法，并按照一定的比例缩绘到图纸上，这种图称为地形图。

特点：（1）具有统一的大地坐标系统的高程系统（2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统：国家基本地形图含1:5千、1:1万、1：2：2.5/1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万8种比例地形图。

缺点：（1）地形图现势性较差：纸质地形图制作工艺复杂，更新周期比较长，一般不及时反映局部地形地貌的变化情况（2）地形图存储介质单一，容易变形：传统地形图多为纸质存储介质，存放环境（温湿度）导致地形图图幅产生不同程度的变形，这种变形表现在不同方向上的长度变形和图幅面积上的变形（3）地图精度有限：地图精度决定这地形图对实际地形表达的可信度，与地形图比例尺、等高线密度（由等高距表示），成图方法有关。

不同比例尺的地形图，其所表示的几何精度和内容详细程度有很大的差别。

在应用DEM的时候要考虑DEM分辨率、存储格式、数据精度和可信度等因素。

二、DEM数据采样策略与采样方法：采样：确定在何处需要测量点的过程，这个过程有三个参数。

决定：点的分布、点的密度和点的精度。

1.采样数据的分布：由数据位置和结构（分布）来确定，指数据点的分布形态位置有地理坐标系统中经纬度或者网格坐标系统中坐标决定。

结构的形式很多，因地形特征、设备、应用的不同而不同。

2.数据的密度：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有关。

用于刻画地形形态所必须的最少的数据点。

表示方式：相邻的两点之间的距离、单元面积内的点数、截止频率（采样数据所能表示的最高频率）、单位线段上的点数等。

采样距离：相邻两点之间的距离，也称采样间隔。

·通常数字加单位来表示，如采样距离为20米，表示规格网分布的采样数据·另一种表示法是单位面积内的点数，如每平方米500点，描述随机分布的采样数据·描述数据分布是沿等高线或特征等线状分布采样点，常用单位线段上的点数，如每米2点3.数据的精度：是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采样数据精度与数据源、数据的采集方法和数据采集的一起密切相关。

DEM数据处理与分析DEM数据处理与分析一、DEM数据获取在进行DEM数据处理与分析之前，首先需要获取相关的DEM数据。

DEM数据是通过激光雷达或者卫星遥感技术获取的数字高程模型数据，可以提供地形高度信息。

获取DEM数据的方式有很多种，可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。

二、DEM数据处理一）初步预处理在进行DEM数据处理之前，需要对数据进行初步预处理。

这一步骤包括数据格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。

其中，数据质量检查是非常重要的一步，可以保证后续的数据处理和分析的准确性。

二）其他处理除了初步预处理之外，还有一些其他处理方法可以对DEM数据进行优化。

比如，可以进行数据插值、数据平滑、数据过滤等操作，可以提高DEM数据的精度和可靠性。

三）坐标转换（计算坡度之前的预处理）在进行坡度计算之前，需要对DEM数据进行坐标转换。

坐标转换是将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程，可以保证DEM数据的准确性和一致性。

三、DEM数据拼接一）获取在进行DEM数据拼接之前，需要先获取需要拼接的DEM数据。

可以通过互联网下载或者购买商业软件进行获取。

二）镶嵌将多个DEM数据镶嵌在一起，形成一个完整的DEM数据集。

在进行镶嵌之前，需要对数据进行预处理，包括格式转换、数据质量检查、数据筛选和数据去噪等。

三）裁剪在进行DEM数据裁剪之前，需要明确裁剪的范围和目的。

裁剪可以将DEM数据集中的某一部分提取出来，可以用于特定的分析和应用。

四、地形属性提取在进行DEM数据分析之前，需要先进行地形属性提取。

地形属性包括坡度、坡向、高程等信息，可以用于地形分析和地形建模。

提取地形属性的方法有很多种，可以通过GIS软件和编程语言进行实现。

一、提取坡度在地形分析中，坡度是一个十分重要的参数。

我们可以使用GIS软件来提取地形的坡度信息。

坡度的计算方式是通过对高程数据进行数学处理得到的。

在提取坡度时，我们需要先选择合适的高程数据，并设置合适的参数。

DEM数据采集为了建立DEM，必需量测一些点的三维坐标，这就是DEM数据采集或DEM数据获取，被量测三维坐标的这些点称为数据点或参考点。

一、DEM数据点的采集方法l．地面测量利用自动记录的测距经纬仪(常称为电子速测经纬仪或全站经纬仪)在野外实测。

这种速测经纬仪一般都有微处理器，它可以自动记录与显示有关数据，还能进行多种测站上的计算工作。

其记录的数据可以通过串行通讯，输入其它计算机(如PC机)进行处理。

2．现有地图数字化这是利用数字化仪对已有地图上的信息(如等高线、地性线等)进行数字化的方法。

目前常用的数字化仪有手扶跟踪数字化仪与扫描数字化仪。

(1)手扶跟踪数字化仪将地图平放在数字化仪的台面上，用一个带有十字丝的鼠标，手扶跟踪等高线或其它地形地物符号，按等时间间隔或等距离间隔的数据流模式记录平面坐标，或由人工按键控制平面坐标的记录，高程则需由人工按键输入。

其优点是所获取的向量形式的数据在计算机中比较容易处理；缺点是速度慢、人工劳动强度大。

(2)扫描数字化仪利用平台式扫描仪或滚筒式扫描仪或CCD阵列对地图扫描，获取的是栅格数据，即一组阵列式排列的灰度数据(也就是数字影像)。

其优点是速度快又便于自动化，但获取的数据量很大且处理复杂，将栅格数据转换成矢量数据还有许多问题需要研究，要实现完全自动化还需要做很多工作。

目前可采用半自动化跟踪的方法，即采用交互式处理，能够由计算机自动跟踪的部分由其自动完成，当出现错误或计算机无法处理的部分由人工进行干预，这样既可以减轻人工劳动强度，又能使处理软件简单易实现。

3．空间传感器利用GPS(Global Positioning System)、雷达和激光测高仪等进行数据采集。

4，数字摄影测量方法这是DEM数据点采集最常用的一种方法。

利用附有自动记录装置(接口)的立体测图仪或立体坐标仪、解析测图仪及数字摄影测量系统，进行人工、半自动或全自动的量测来获取数据。

二、数字摄影测量的DEM数据采集方式数字摄影测量是空间数据采集最有效的手段，它具有效率高、劳动强度低等优点。

DEM网格单元大小的确定简单方法1由地形图上的等高线生成DEM时，DEM网格大小的粗略估计: CELL Size = Scale分母/ 纸张分辨率纸张分辨率为300bpi(一般为200bpi)，即一英寸纸张上面可以印刷300条线，以1:5万地形图为例：cell size = 50000/300 (inch) = 4.24 (meter)方法2地图比例尺，航空摄影测量、影像分辨率的关系带来的启示航摄规范（GB/T 15661-1995）中规定航摄仪有效使用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25 线对”。

根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应的地面分辨率D，即D=M/R。

(其中M 为摄影比例尺分母，R 为镜头分辨率。

)根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定和以上公式，可得下表。

成图比例尺航摄比例尺影像地面分辨率（m）1：5000 1：10,000～1：20,000 0.4～0.81：10,000 1：20,000～1：40,000 0.8～1.61：2,5000 1：25,000～1：60,000 1.0～2.41：50,000 1：35,000～1：80,000 1.4～3.2补充：卫星影像分辨率的选择考虑不同比例尺成图对影像分辨率要求和对应规格商用卫星影像产品的稳定货源。

卫星QuickBird-2 IKONOS-2 SPOT-5 SPOT-4 Landsat-7最高分辩率(m) 0.61 1 2.5 10 15成图比例尺卫星影像（分辨率）1：5000～1：10,000 QuickBird(0.61m)IKONOS-2 (1m)1：25,000 QuickBird-2(0.61m)IKONOS-2 (1m)SPOT-5(2.5m)1：50,000 SPOT-5(2.5m)DEM生成方法- ANUDEM 模型水是地貌形成的主要侵蚀因素。

ANUDEM (Australian National University Digital Elevation Model) 采用了这一思想，使用地貌与水文数据作为插值约束条件，插值等高线高程。