地理国情普查多尺度数字高程模型PPT课件.pptx

云南省测绘地理信息局 地理国情普查多尺度数字高程模型 2013 12 1 地理国情普查多尺度数字高程模型 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 1 数字高程模型DEM的基本原理 2 地理国情普查数字高程模型的基本规定 2 1 1 DTM与DEM 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 数字地面模型DTM DigitalTerrainModel 最初是美国麻省理工学院Miller教授为了高速公路的自动设计于1956年提出来的 数字地面模型DTM的理论与实践由数据采集 数据处理 数据应用三部分组成 数字地面模型DTM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维向量有限序列 Vi i 1 2 n 其向量Vi的分量为地形 资源 环境 土地利用 人口分布等多种信息的定量或定性描述 若只考虑DTM的地形分量 我们通常称其为数字高程模型DEM DigitalElevationModel 3 1 2 DEM的表示形式 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 规则矩形格网 不规则三角网 4 1 3 DEM的采集方法 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本原理 5 1 3 1 DEM的采集方法 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本原理 一 直接采集 6 1 3 2 DEM的采集方法 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本原理 二 采集特征点线 内插DEM 7 1 3 3 DEM的采集方法 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本原理 三 激光扫描 8 2 1 产品规格 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本规定 9 2 1 1 引用及参考标准 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本规定 国家1 50000数据库更新工程 1 50000数字高程模型更新生产技术规定 国家测绘地理信息局2011年5月GB T13989 2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号 CH T8023 2011 机载激光雷达数据处理技术规范 CH T8024 2011 机载激光雷达数据获取技术规范 CH T1015 2 2007 基础地理信息数字产品1 10000 1 50000生产技术规程第2部分 数字高程模型 DEM CH T9009 2 2010 基础地理信息数字成果1 5000 1 10000 1 25000 1 50000 1 100000数字高程模型 CH T9008 2 2010 基础地理信息数字成果1 500 1 1000 1 2000数字高程模型 CH T1007 2001 基础地理信息数字产品元数据 GB T18316 2008 数字测绘成果质量检查与验收 10 2 1 2 数学基础 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 基本规定 1 大地基准 2000国家大地坐标系 CGCS2000 2 高程基准 1985国家高程基准 高程单位为米 3 投影与分带 采用高斯 克吕格投影 2米格网的DEM数据采用3 分带 10米格网的DEM数据采用6 分带 坐标单位为 米 11 2 1 3 图幅分幅 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 1 空间单元 图幅范围按标准的CGCS2000国家大地坐标系分幅 1 10000比例尺下为3 45 经差 2 30 纬差 外接矩形区 1 50000比例尺下为15 经差 10 纬差 外接矩形区 2 地形图分幅与编号 按照GB T13989 2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号 执行 3 1起止格网点确定起止格网中心点的坐标应根据四个图廓点坐标进行计算 公式为 X起 XMAX INT MAX X1 X2 X3 X4 d 1 d d 2Y起 YMIN INT MIN Y1 Y2 Y3 Y4 d d d 2X止 XMIN INT MIN X1 X2 X3 X4 d d d 2Y止 YMAX INT MAX Y1 Y2 Y3 Y4 d 1 d d 2式中 X1 Y1 X4 Y4为四个图廓坐标 X指北 Y指东 单位为米 XMAX YMIN为DEM起始格网中心点坐标 单位为米 XMIN YMAX为DEM终止格网中心点坐标 单位为米 d为格网间距 12 2 1 4 格网间距 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 根据比例尺的不同 格网间距采用2米 10米两种规格 无论采用何种格网间距 其在X Y轴方向的分辨率应一致 利用1 10000数据源或LiDAR点云数据生产细化DEM数据 格网间距为2米 利用1 50000数据源生产细化DEM数据 格网间距为10米 13 2 1 5 数据格式 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM DEM数据采用ArcGIS的GRID格式存储 像元值采用浮点型记录 元数据采用MSOffice的XLS格式存储 以CGCS2000理论内图廓线的外接矩形为界的范围内所有DEM高程皆有效 所有同名格网点高程值之差应小于高程精度表中所规定的格网点高程中误差 数据采集时 DEM的范围应根据起止格网点计算公式所计算的结果再向四周增加三行三列高程格网点 便于DEM拼接以及带间接边处理 对于图幅范围内的高程无值区 用 9999表示 14 2 1 6 高程精度 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 多尺度数字高程模型数据高程精度的指标和要求 随所使用基础数据源的质量 地貌类型的变化而有所差异 详见表1和表2 森林等隐蔽地区的高程中误差可按表中规定的高程中误差的1 5倍计 DEM内插点的高程精度按格网点高程精度的1 2倍计 高程中误差的两倍为采样点数据最大误差限 高程值取位至少保留1位小数 15 2 1 6 高程精度 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 表1 1 50000DEM格网高程精度分类表 16 2 1 6 高程精度 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 表2 1 10000DEM格网高程精度分类表 17 2 2 1 基础资料 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 11 10000及1 50000DLG数据对于已有1 10000 1 50000DLG数据的区域 可收集和采用1 10000 1 50000DLG数据作为地理国情普查精细化DEM生产的基础数据源 18 2 2 2 基础资料 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 2LiDAR数据在有数据精度优于1 10000DLG的LiDAR点云数据的区域 可以利用获取的LiDAR点云数据作为地理国情普查精细化DEM生产的基础数据源 LiDAR点云数据应符合CH T8024 2011 机载激光雷达数据获取技术规范 的规定 19 2 2 3 基础资料 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 3已有DEM数据已有数字高程模型数据主要包括已有1 10000DEM数据以及更高精度的DEM数据 其中 更高精度的DEM数据是指格网间距 高程精度优于现有1 10000DEM数据的数字高程模型数据 如1 500 1 1000 1 2000 1 5000等数字高程模型数据 20 2 3 数字高程模型DEM生产 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 在1 10000或1 50000DLG数据库的基础上 选取其中的等高线 高程点及水系等要素 同时充分利用先进高效的地形特征信息提取算法 使用自动化的软件系统 自动采集地形特征点 特征线 提取地形特征信息 并按照统一设计的格网大小 采用合适的数学内插方法生成DEM数据 对于坡度小于45 范围占图幅80 以上面积的图幅 如有5米格网DEM覆盖 原则上也可直接对其重采样进行生产 整个生产过程以软件自动处理为主 人机交互处理为辅 必要时可通过人工方式处理 21 2 3 1 过程处理数据提取 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 采用1 10000DLG作为数据源的 采用格网间距2米生产DEM 采用1 50000DLG作为数据源的 采用格网间距10米生产DEM DEM直接对其重采样进行生产 精细化DEM生产前 要从数据源中提取等高线 高程点 水体等要素 并进行质量检查 重点保证高程点 等高线高程赋值正确性 22 2 3 2 过程处理水系处理 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 选取双线河以及面积大于10000 1 10000DLG数据源 或40000 1 50000DLG数据源 平方米的水域 如 湖泊 水库 池塘等 并根据相邻等高线或高程点估读其水涯线高程并赋值 海域范围区的高程统一赋值为0 23 2 3 3 过程处理特征点线 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 精细化DEM生产过程中 要充分提取各种地形特征信息 如山脊线 山谷线 地形变换线等 提高DEM数据对真实地形的仿真度 优化DEM数据的相对高程精度 24 2 3 4 过程处理内插及检查 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 采用不规则三角网 TIN 内插DEM时 生成的TIN要与等高线叠合检查 检查三角形构网是否有明显的不合理之处 如发现异常问题 需对相关数据检查后重新构网 内插生成的DEM要进行质量检查 重点对数据范围 格网尺寸 高程粗差 高程空洞等方面进行检查 DEM内插等高线检查 25 2 4 1 数据组织 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM 多尺度DEM数据采用GRID格式分幅存储 元数据采用XLS格式按图幅组织存储 数据组织结构见图 26 2 4 2 数据成果 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM lDEM数据成果 DEM元数据 27 2 4 3 主要资料源 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM l1 50000地形要素数据 等高线 高程点 水系 地形特征信息 l1 10000地形要素数据 等高线 高程点 水系 地形特征信息 lLiDAR数据 更高精度的DEM数据 28 2 4 4 各种文档资料 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM l文档资料清单 l数据接合图 l专业技术设计书 l技术总结 l检查报告 l验收报告 相关的各种公文及技术文件等 29 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM DEM 30 云南省测绘地理信息局 地理国情普查 DEM DEM NSDTF DEM1 0M0 00 035480815 0000002655400 0000005 0000005 0000009661314101432414342143631438014405144171442914442144591446914483145041452414545145601457014579145891460514605146051460514605146051460514602145781456114543145281451414496144851447414463144521444314436144321443014433144401444914459144671447614478144771447014462144511443914428144191441814422144271443614435144301442514415143881435014314142851427514270142821429514305143051429514294142901429414289142811428814298143211433314330143131430514305142951427714264142481423214216142051419214175141581414114124141061410514105140831406514047140281401