基于全站仪数据构建DEM的方法探讨

毕 业 论 文题目：基于全站仪数据构建DEM的方法探讨学 院 信息科学与工程学院 专业班级 2006级测绘工程2班 届 次 2010届 学生姓名 学 号 指导教师 二一年六月十五日目 录摘要.1英文摘要.21 绪论61.1 研究的目的和意义61.1.1 研究目的61.1.2 研究意义61.2国内外研究现状61.3 研究内容和方法81.3.1 研究内容81.3.2 研究目标81.3.3 研究方法82 DEM建模的相关理论知识82.1 DEM相关理论82.1.1 DEM概述82.1.2 DEM建模方法的研究92.2 软件介绍102.2.1 CASS5.0102.2.2 ERDAS IMANGINE112.2.3 ARCGIS122.2.4 MAPGIS122.2.5 3DS MAX133 DEM模型的建立与研究试验143.1 DEM建模143.1.1 基于CASS5.0的DEM建模步骤143.1.2 基于ERDAS的DEM建模步骤183.1.3 基于ARCGIS的DEM建模步骤233.1.4 基于MAPGIS的DEM建模步骤283.1.5 基于3DSMAX的DEM建模步骤333.2 DEM建模对比分析363.2.1 基于CASS的DEM建模分析363.2.2 基于ERDAS的DEM建模分析363.2.3 基于ARCGIS的DEM建模分析363.2.4基于MAPGIS的DEM建模分析373.2.5 基于3DSMAX的DEM建模分析374 结论与展望384.1 结论384.2 展望38参考文献39致 谢40ContentsAbstract.1EnglishAbstract.21 Introduction61.1 The purpose of the study and significance61.1.1 The purpose of the study61.1.2 Significance61.2 Study of the status quo at home and abroad61.3 Content and methods81.3.1 The scope of the study81.3.2 Research Goal81.3.3 Research Methods82 DEM modeling of the relevant theoretical knowledge92.1 DEM modeling theory92.1.1 An overview of DEM92.1.2 Method of DEM92.2 Software Description102.2.1 CASS5.0102.2.2 ERDAS IMANGINE112.2.3 ARCGIS122.2.4 MAPGIS122.2.5 3DS MAX133 DEM-D modeling and research and test143.1 DEM modeling143.1.1 Based on three-dimensional modeling steps CASS5.0143.1.2 The DEM-based modeling steps ERDAS183.1.3 The DEM-based modeling steps ARCGIS233.1.4 The DEM-based modeling stepsMAPGIS283.1.5 The DEM-based modeling steps 3DS MAX333.2 Comparison of DEM modeling363.2.1 DEM modeling and analysis based on CASS363.2.2 DEM modeling and analysis based on ERDAS363.2.3 DEM modeling and analysis based on ARCGIS363.2.4 DEM modeling and analysis based on MAPGIS373.2.5 DEM modeling and analysis based on 3DS MAX374 Conclusion and Outlook384.1 Conclusion384.2 Outlook38References39Thanks 40 基于全站仪数据构建DEM的方法探讨 2006级测绘2班: 指导老师: 【摘 要】DEM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，建立DEM的方法也有很多。例如，基于AutoCAD格式的数据在数字测图系统中非常普遍，它来源广泛，资料丰富；遥感影像处理软件EDRAS构建DEM;本文阐述了计划在全站仪所得到的数据基础上，运用ARCGIS、CASS5.0、EDRAS、MAPGIS等软件分别建立各自不同的DEM，并在建模过程中，记录步骤，所用数据格式等各种软件特有情况，最后将上述模型和进程及建模精度进行分析探讨，理清思路，分析利弊，并得出最行之有效的建模方法. 【关键词】全站仪数据;DEM建模;分析探讨 Construction Total Station data based on the method of DEMSurveying and Mapping Engineering of 2003：Cao Qian The instructor ：Qi JianGuo【Abstract】 In this paper, DEM is a numerical array of forms ordered that a solid ground surface elevation model , There are many ways to establish DEM. For example, based on AutoCAD format data in digital mapping systems are very common, Its wide variety of sources, information-rich; Construction of remote sensing image processing software EDRAS DEM; This paper describes plans total station based on the data obtained, using ARCGIS, CASS5.0, EDRAS, MAPGIS software such as DEM, respectively for their different, And in the modeling process, the recording step, the various software used in the particular circumstances of time, Finally, the model and process analysis and modeling of precision, clear thoughts and analysis of the pros and cons, and finding the most effective method of modeling.【Key words】Total station data; DEM modeling; analysis of1 绪论1.1 研究的目的和意义1.1.1 研究目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域，通过在不同软件中进行DEM的构建，明确建立DEM的步骤与方法，并得到不同类型的数字高程模型，从而加深对建立DEM的原理方法的认识，熟悉和掌握各种类型DEM的特点，便于更加方便简单的进行空间分析等操作。利用DEM生成的表面三维模型,并结合辅助设计的结果可生成地区的三维空间模型,将前后两个模型叠加后,利用各个软件的三维图形库提供的相关函数进行消隐、着色、光照渲染及三维漫游等技术,可生成整个地区的三维实体仿真模型，为以后的测量分析预测工作奠定基础。1.1.2 研究意义DEM描述的是地面高程信息，它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、气象、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上，可用于如土方量计算、通视分析等；利用数字高程模型展现所测地区地形地貌以及各种信息，不仅可以给人更加真实更加形象的感受，而且三维环境下的空间分析功能可以为地区基础设施的规划、建设起辅助决策作用，从而利于规划建设，空间分析等工作的顺利开展。1.2国内外研究现状DEM作为国家地理信息的基础数据，主要应用于土木工程、景观建筑与矿山工程规划与设计；为军事目的而进行的三维显示；各种设计与规划以及可视性空间分析等等，因此国内外对数字高程模型的研究从未停止，但是长期以来,人们一直对DEM表示地形的精度、数据采集、DEM的粗差探测、质量控制、DEM的数据压缩、DEM的可视化、DEM的应用以及不规则三角网TIN的建立与内插等技术方面进行着不断的研究。但是对于在全站仪数据基础上构建DEM的方法的研究上，国内外各位学者在进行深层次方向的研究时，并未将各种构建方法进行系统的，详细的比较与分析，因而未在地面测量的基础上进行构建DEM的方法的探讨。数字高程模型是对地形地貌进行数字模拟的一种表现形式，与传统地形图比较， 数字高程模型是地形表面的一种数字表达形式，以不同的形式显示地形信息, 不受比例尺的影响， 同时精度也不会损失， 对于常规的增加和修改也更加方便、快捷。DEM建模是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据进行逼真的三维显示、模拟仿真、简化、多分辨率表达和网络传输等内容的一种技术，它用直观，可视，形象，多视角，多层次的方法，快速逼真的模拟出三维地形的二维图像，使地形模型和用户有很好的交互性。它涉及到测绘学、现代数学、计算机三维图形学、计算几何、地理信息系统、虚拟现实、科学计算可视化、等众多学科领域，在地形漫游、道路选线、土地规划、三维地理信息系统等众多领域有着广泛的应用。进行数据高程模型三维可视化及影像动态分析的目的是综合利用“3S技术、遥感图像数字处理技术、MAPGIS等GIS软件，通过全站仪数据处理、图像数据交换、高精度DEM生成等工序，按照一定比例尺生成研究区域的虚拟三维影像模型。因此，对其深入研究具有重要的理论意义与现实价值。进行DEM建模的方法很多。MAPGIS 数字高模型子系统可以非常方便的完成地形图数据的处理及专业地学图件的自动生成，大大的省去了处理数据的时间，形成的高程数据可以作为各种基础数据进行研究。应用于Auto CAD三维几何造型中的形体分析法中，为利用现有大量的二维图形资源,快速生成三维模型，提出了符合三维建模特征的形体分析法。同时指出对于复杂的三维实体可以采用先用3DS MAX 等专业的建模软件进行建模，再导入OpenGL以便简化建模过程，提高效率。三维地形模型建立是目前众多领域的研究热点，在杨光华基于ERDAS的三维高程模型建立及其应用的文章中，其将高程点文件转换为IMG格式的DEM文件，然后与含有该区域的TM影像图基于ERDAS的三维地形及其应用进行叠加，从而实现了三维地形的可视化；并在此基础上对其应用三维飞行和所在地区DEM模型的建立及分析进行了研究。三维地形可视化技术是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据进行逼真的三维显示、模拟仿真、简化、多分辨率表达和网络传输等内容的一种技术，它用直观，可视，形象，多视角，多层次的方法，快速逼真的模拟出三维地形的二维图像，使地形模型和用户有很好的交互性，使用户有“身临其境”的感觉。它在战场环境仿真、娱乐与游戏、地形漫游、道路选线、土地规划、三维地理信息系统等众多领域有着广泛的应用。在侯欢欢，姚宏伟，杨方的基于ArcGIS的三维地景动态生成方法的文章中，提及了在ARCGIS中的ARCSCENE的模块下构建数据高程模型，并在此基础上建立该地区的动态DEM模型。阎伟在3DS MAX 与Auto CAD结合进行三维技术建模及动画制作方法中分析了3DS MAX 与 Auto CAD结合进行三维技术建模的方法，并讲述了二者的特点，各自建模过程中的优点和缺点，及如何将二者结合起来进行DEM建模，最后讲述了使用3DSMAX 进行动画设计的要点。1.3 研究内容和方法1.3.1 研究内容 以如何构建DEM为研究对象，利用全站仪数据，采用CASS5.0,ERDAS,ARCGIS，MAPGIS，3DS MAX等软件在DAT数据的基础上进行绘图处理或立体建模，使之在各种软件界面上构建DEM立体图像，明确建模步骤，得出不同软件的最终DEM图像，从而进行分析探讨。1.3.2 研究目标通过建模与分析，最终得出不同绘图软件的DEM模型，实现立体模型可视化，并对上述模型和进程及建模精度进行分析探讨，理清思路，分析利弊，并比较不同软件所构建的数字高程模型的优缺点及通用情况。1.3.3 研究方法理论结合实验进行研究。首先对DEM建模进行相关理论研究，在此基础上开展实验研究。针对DEM的理论研究，明确DEM即数字高程模型的定义，表示方法以及构建数字高程模型的思路，步骤等，为下一步选取软件制作DEM模型打下基础。在全站仪数据即DAT数据以及其派生的其他格式的数据的基础上，选择能够建立DEM模型的软件。在选择软件的过程中，从测量学的基本软件选起，并且能使此次实验的结论明确及有针对性。对于这些软件，熟悉并理解其基本功能与用途，尤其是掌握针对与构建数字高程模型的模块，明确这些软件所需要的文件格式以及构建DEM的大致流程，最后进行逐一试验，并得出结论与成果。2 DEM建模的相关理论知识2.1 DEM相关理论2.1.1 DEM概述数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是指一定区域范围内规则格网点的平面坐标及其高程的数据集或者是经纬度和海拔高度的数据集。DEM数据包含了丰富的地形、地貌、水文信息，它能够直观展现一个地区的地形、地貌特征，通过DEM可以提取大量的地表形态信息，如坡度、坡向、水系等等，因此DEM常被用于各种地形特征的定量分析和三维立体等专题图的绘制。2.1.2 DEM建模方法建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有：(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪 、野外测量等;（2）根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶 跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多,主要有整体内插 、分块内插和逐点内插三种。整体内插的拟合模型是由研究区内所有采样点的观测值建立的。本文侧重于在全站仪数据的基础上，对各种可以建立DEM的软件的研究。表示数字高程模型的方法也有很多种(如表格2.1) , 在实际应用中, 由于基于点的建模并不实用而混合表示往往也转换为三角形网格, 因此基于高程矩阵模型和不规则三角网模型的建模方法使用较多, 被认为是两种基本的建模方法。表 2.12.2 软件介绍随着技术的发展，现在已有很多技术和软件可以实现DEM的构建，主要的软件有CASS5.0.ERDAS.ARCGIS，MAPGIS等，作为测绘学科不同分支的基础软件，在数据转换的前提下，它们均能建立数字高程模型。2.2.1 CASS5.0随着测绘技术、计算机技术的发展,传统的测图技术逐渐被数字化测图技术取代。南方CASS地形地籍成图软件是基于AUTOCAD平台技术的GIS前端数据处理系统。广泛应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用、空间数据库等领域,全面面向GIS,彻底打通数字化成图系统与GIS接口,使用骨架线编辑,简码用户化、GIS无缝接口等先进技术,已经成为测绘及其相关行业主流的成图系统它在野外数据采集、内业图形编辑、图形格式转换、城镇地籍测量、地籍数据库建设、矿产资源储量空间数据采集以及图纸资料管理等都有广泛应用。其中，作为测量最基本的软件，它在内、外业一体数字化成图的应用十分广泛与重要，在CASS软件中构建DEM所用的数据即为全站仪传输的DAT，通过绘地性线、展绘高程点,建立高程数学模型、绘制等高线等模块的操作，得到在各个软件中通用的DXF和DWG格式的图像。2.2.2 ERDAS IMANGINEERDAS IMAGINE 是美国ERDAS 公司开发的遥感图像处理系统。它以其先进的图像处理技术，友好、灵活的用户界面和操作方式，面向广阔应用领域的产品模块，服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS（遥感图像处理和地理信息系统）集成功能，为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具，其中为用户提供了基于Internet/Intranet环境的影像等空间信息共享的工具，可创建自己的三维数字地球，进行沙盘推演，三维浏览查询/检索，分析，飞行，量测等，从而我们可以实现基于ERDAS软件的DEM建立。ERDAS IMAGINE不但精于处理栅格数据而且处理矢量数据的功能也十分强大,利用ERDAS IMAGINE中的VIRTUAL GIS可以进行三维地形飞行或者交互的漫游,实现洪水淹没评估,不同观测站间的通视分析等. 虚拟现实(Virtual Reality) 技术是20世纪80年代后期兴起的计算机图形新技术,它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、触觉等感觉形式的虚拟世界。虚拟现实技术与遥感技术、地理信息技术的结合为城市规划工作者提供了一种崭新而强有力的工具来模拟和分析现实世界的各种真实现象。随着这些技术的发展，虚拟地理信息系统也快速应用到多个领域。该技术在“数字地球”概念的大背景衬托下，显示出了强大的生命力和蓬勃生机，并随着与之相关的学科迅速发展而不断更新。进行遥感图像三维可视化及影像动态分析的目的是综合利用“3S技术、遥感图像数字处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技，通过遥感图像正射处理、多源遥感图像数据融合、高精度DEM生成和影像复合等工序，按照一定比例尺和飞行路线生成研究区域的虚拟三维影像动画。因此，在ERDAS IMAGINE的基础上对其深入研究具有重要的理论意义与现实价值。2.2.3 ARCGIS在虚拟地球(virtual globe)领域内，ESRI公司的ArcGIS Explorer产品因其鲜明的特色和GIS功能占有独特的地位。ArcGIS Explorer是专门为那些需要使用GIS数据，但是本身不是GIS专家的用户而设计的，它以一种十分具有说服力的方式为用户提供了使用GIS内容和功能的渠道，在建立三维可视化地形的过程中，运用数字高程模型数据建立三维数字地形，利用数字正射影像图作为地面纹理，生成地形三维景观。利用ARCGIS对已有的等高线数据进行编辑修改,定义坐标系,然后生成高精度DEM。ArcGIS的空间分析功能从整体上来说可以概括为三个部分：三维可视化，三维数据建模，表面分析。AmGIS三维数据建模即DEM建模，主要通过Arcscene应用程序来实现其三维空间环境的显示、分析功能。ArcSence程序提供了一种对大型多源数据库(栅格、矢量、注记等)进行实时漫游操作的途径，可在三维环境中观察图像或建立贯穿飞行，能够实现在三维飞行过程中直接记录画面形成三维动画，方便快捷地给出直观、可视化的三维空间信息。ArcGIS作为地理信息系统的最优秀代表之一，其三维分析和数据建模模块主要通过提供了强大的三维管理、分析功能。ARCSence软件提供了丰富的三维动画制作功能，为我们分析和解决现阶段实际三维地理问题提供了较好的解决方案。三维视图作为辅助工具可以用于围土管理工作的各个方面，如地质三维分析、土地利用动态监测、国土资源执法监察等。通过三维空间模型可以看出整个项目的空间分布，从而为管理者提供一个直观、形象的项目空间状况，增加了项目直观的、逼真的可视化效果，为科学决策提供了有力支持。2.2.4 MAPGISMAPGIS 数字高模型子系统可以非常方便的完成地形图数据的处理及专业地学图件的自动生成, 大大的省去了处理数据的时间, 形成的高程数据可以作为各种基础数据进行研究。在MapGIS中“DTM模型分析”是对某一三维区域的空间数据进行分析，得到一系列确定的二维结构描述，可以提供多层立体图、规则剖面屯体图、水平剖面观测值立体图、绘制剖面平面图和绘制剖面立体图等多项功能。打开MAPGIS 下的DTM分析子系统, 装入原始等高线数据和高程点数据, 在属性高程数据域项中, 我们选择带有高程属性的字段作为高程点数据的提取项, 属性域必须为数值型, 否则系统无法进行。生成的高程点数据以数据高程模型中“*.TIN”方式保存。此时, 就可以运用TIN 模型菜单下的快速生成三角剖分网功能, 直接生成优化过的三角剖分网。在MAPGIS程序组中，鼠标双击DTM分析 ，即可启动MAPGIS数字高程模型子系统,在本次试验研究DEM建模的过程中主要使用的是数据交换和图像处理两部分模块。对于建立DEM模型。MAPGIS系统为用户提供了原始数据建模的方法：当用户的观测数据是离散点数据的时候，用户可选择使用下面的流程形成高程数据文件： (1) 由“快速生成三角剖分” - 直接形成三角网高程文件。 (2) 由“离散数据网格化” - 直接形成规则网GRD高程文件2.2.5 3DS MAX3DS MAX 是Autodesk出品的一款3D动画软件，现已成为世界上应用最广的三维建模、动画、渲染工具，并且广泛应用于游戏开发、角色动画、电影电视视觉效果和设计行业等领域，完全满足制作高质量动画、最新、设计效果的需要。它的主要特点有：（1）功能强大，扩展性好 建模功能强大是3DS MAX 被用于虚拟现实系统构建的重要原因，另外在角色动画方面具备很强的优势，此外丰富的插件也是其一大亮点。（2）操作简单，容易上手 与其强大的功能相比，3DS MAX 可以说是最容易上手的3D软件。（3）和其它相关软件配合流畅。DS MAX 软件主要是在三为坐标系中绘制实体图形（称为模型）。软件可以模拟出警务的形状、色泽、纹理等。3DS MAX 是一个集三维建模、动画制作为一体功能十分强大的应用软件，它以其便宜的价格、优良的性能，赢得了广大微机用户的青睐。Auto CAD是当今世界上流行最广的图形软件包，不仅有一套完整的二维CAD功能，而且还具有真正的三维制作功能。3DS MAX简单、直观的建模表达方法大大地丰富和简化了虚拟现实的场景构造，随着场景真实性的提高，更加人性化，更加智能化的虚拟现实必将成为未来工作的主流，它对我们更加真实地认识客观世界起着巨大的推动作用。3 DEM模型的建立与研究试验3.1 DEM建模3.1.1 基于CASS5.0的DEM建模步骤（1）打开CASS界面，选择菜单栏绘图处理展入野外测站点，将原始全站仪数据导入，如图3-1-1。图3-1- 1（2）选择菜单栏等高线建立DTM，建立三角网，如图3-1-2。图3-1- 2（3）选择等高线绘制等高线，保持默认选项，并删除三角网，如图3-1-3。图3-1- 3（4）选择等高线绘制三维静态模型，并选择的格网距可以根据精度的需求进行适当调整，此图格网距为5CM,并保存为DWG和DXF两种格式。如图3-1-4。图3-1- 43.1.2 基于ERDAS的DEM建模步骤（1）打开ERDAS界面，选择Data PreparationCreat Surface3D Surfacing，导入全站仪数据。如图3-2-1，3-2-2,3-2-3。其中，在 图3-2- 1图3-2- 2图3-2- 3其中，在3-2-2图中，分隔方式选择COMMA即逗号，换行采用DOS即回车方式，数据的列数要与原始数据相对应。（2）选择3D SurfacingSurfacing，得到IMG格式的文件，单元格的大小即为图像的精度，要根据实际需要适当调整，此图为0.5*0.5。如图3-2-4图3-2- 4（3）选择UTILITY Image Drape，创建DEM三维模型，如图3-2-5。图3-2- 53.1.3 基于ARCGIS的DEM建模步骤（1） 打开ARCGIS ARCSCENEADD DATA中DWG格式文件，其中生成DWG格式的步骤见CASS建模过程，如图所示3-3-1,3-3-2。图3-3- 1图3-3- 2（2）选中3D ANALYSIT创建TIN，在此步骤中，注意选择soft line选项。如图3-3-3,3-3-4图3-3- 3图3-3- 4（3）选择3D ANALYST CONVERT TIN TO RASTER，即创建TINGRID，如图3-3-5。图3-3- 5（4）选择TINGRIDLayer Properties，将两图层合并，最终成为DEM三维立体模型图，如图3-3-6。图3-3- 63.1.4 基于MAPGIS的DEM建模步骤(1)启动MAPGIS软件，选择文件转换输入装入DXF文件，将在CASS中得到的等高线DXF文件导入，如图3-4-1。图3-4- 1(2)选择文件换名存线输出等高线线文件WL格式，如图：图3-4- 2(3)选择主菜单DTM分析，打开数据文件选项中导入WL格式的线文件，如图3-4-3。图3-4- 3(4)选择处理点线高程线三角化生成TIN文件，如图3-4-4。图3-4- 4(5)右击鼠标，选择菜单新建三维窗口显示三维模型，如图3-4-5为TIN创建的DEM模型，3-4-6为GRID创建的DEM模型。图3-4- 5图3-4- 63.1.5 基于3DSMAX的DEM建模步骤（1） 启动3DSMAX 软件导入DWG, 弹出对话框 ,如图3-5-1。图3-5- 1（2）在3DS MAX中显示等高线，如图：图3-5- 2（3）选择建模方式开复合对象建模，此时地形命令是不能使用，全选等高线，如图3-5-3图3-5- 3（4）此时地形命令可以使用，选择三维地形在修改器平滑命令勾选自动平滑。如图3-5-4。图3-5- 4（5）三位地形线框显示，如图3-5-5。图3-5- 53.2 DEM建模对比分析3.2.1 基于CASS的DEM建模分析CASS软件作为测量学的最基础软件，它是在绘图软件AUTOCAD 基础上开发的测量专用绘图软件，增加了许多的专用工具和符号，为数字化测量带来了极大的方便，并且它具有易学易操作等优点。对于本次实验来说，应用CASS软件进行DEM建模，主要是利用DEM的线表示方法即通过等高线的形式表示地面高程的变化，CASS里面生成的DEM图像，色彩清晰，可以存为DWG和DXF两种格式，并且这两种格式在GIS软件里面可以当做交换格式使用，并且DWG 格式也是数据导入3DSMAX里面时的交换格式。它的优点在于简单明了，操作容易，是建立DEM模型最基础的方式，与其他软件相比，针对于这次试验要求的全站仪数据，CASS软件可以直接导入并且产生的三维模型可以在GIS中通用，实用性较强。缺点在于，虽然cass也具有三维动态窗口，但是旋转，阴影等效果不好，可视性一般。3.2.2 基于ERDAS的DEM建模分析ERDAS作为专门处理图像的软件，它的优势在于最后得到的DEM影像清晰，生动，并且精度可以达到最高。对虚拟三维DEM视景，为了使三维地形更详细、逼真、生动，可以在“Scene Properties”中设置DEM高程放大倍数(对于起伏较大的地形高程放大倍数小一点，对于起伏较小的地形高程放大倍数大一点)、DEM的颜色设置屏幕背景(可以选择单色、已有的图片等)；在“Level Of Detail”中设置DEM和栅格图像的三维显示详细程度；根据不同的需求和用选在Sun Positioning” 中设置太阳光源的方位角、高度、周围环境气氛等。不足之处是作为图像处理软件，在导入图像之前需要将DAT格式的文件转化为IMG格式，在转化的过程中及有可能出现图像移位等状况。ERDAS最后生成的DEM影像为IMG 格式，需要时也可转为TIFF等多种形式，可以在其他图像处理软件上通用。3.2.3 基于ARCGIS的DEM建模分析ARCGIS的空间分析功能较MAPGIS更为强大，MAPGIS只为用户提供了基本的空间分析功能，ARCGIS还提供了水文工具、数学工具、地图代数统计分析和踪迹分析等功能。在ARCGIS中最后产生的三维模型，可以进行三维模拟飞行与停止，可以进行三维旋转，局部放大缩小等三维操作，并且操作十分简单便利，可视性效果较好，产生的DEM模型在其他软件中实用性较强，与MAPGIS效果相似。最后的三维DEM模型可以保存为*.sxd格式。可以导出格式为*.Emf的2D图象和*.wrl格式的3D图像。ARCGIS与MAPGIS都不能直接导入DAT数据，必须先进行文件转换，再导入各自适合的格式，建模步骤与CASS相比，稍显麻烦。3.2.4 基于MAPGIS的DEM建模分析MAPGIS 数字高模型子系统可以非常方便的完成地形图数据的处理及专业地学图件的自动生成, 大大的省去了处理数据的时间, 形成的高程数据可以作为各种基础数据进行研究。最后在MAPGIS生成的三维DEM影像可以进行鼠标漫游，局部放大，三维飞行等操作。在MAPGIS中可以生成TIN和Grid两种形式的三维模型。并可以输出*.msi格式的模型文件。3.2.5 基于3DSMAX的DEM建模分析应用3DSMAX丰富的建模技术能够较为方便和真实地表现出现实世界中看到的万物，并且其优秀的动画表现艺术几乎可以将现实和理想中的动画完美地展现出来，因此它在工业产品设计、建筑效果图绘制、广告影视制作等诸领域中得到广泛的应用。在3DS MAX 形成的三维DEM模型色彩鲜艳，逼真，尤其是三维动画效果特别明显，可以方便快捷的进行对DEM模型的观察，全方位旋转，三维飞行等随意自如。在模型利用时更加便捷与形象生动。4 结论与展望4.1 结论 通过本次基于全站仪数据构建DEM模型试验可得知，CASS5.0，ERDAS,MAPGIS,ARCGIS，3DS MAX等软件都可以利用全站仪数据运用各自的功能模块建立DEM模型。其中CASS5.0软件操作简单，建立的模型适宜于小范围的地区；ERDAS和3DSMAX建立的DEM模型，色彩鲜艳，逼真生动，尤其是三维动画效果显著；对于ARCGIS与MAPGIS软件建立的DEM模型，可以有TIN和GRID两种格式，通用性比较强。总之，通过建模，分析比较发现，每一种软件建立的DEM模型都有不同的