第一章DEM数字产品制作技术课件.ppt

4D4D数字产品生产数字产品生产与建库与建库技术技术主讲：周立第一章第一章 DEMDEM数字产品制作技术数字产品制作技术n n(1) DEM制作方法与评价 n n(2) DEM生产工艺流程n n(3) DEM制作技术要求1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价 扫描图定向扫描图定向地形图扫描地形图扫描现有地形图扫描现有地形图扫描矢量化方法矢量化方法数字化地形测量数字化地形测量数字数字摄摄影测量方法影测量方法一、一、一、一、主要技术方法主要技术方法交互矢量化赋高程交互矢量化赋高程构构TINTIN内插生成内插生成DEMDEM图根控制测量图根控制测量航片影像扫描航片影像扫描数字定向数字定向数字立体建模数字立体建模自动获取编辑自动获取编辑DEMDEM地形图扫描地形图扫描地形数据采集地形数据采集图形图形编辑编辑自动获取编辑自动获取编辑DEMDEM1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价n n二、DEM制作方法评价n1.适用于国家基础地理信息数据库数据产品加工，即符合国际化产品标准的DEM数字产品，n2. 适用于城市基础地理信息数据库数据产品化加工 n3. 适用于大型、区域性专业地理信息数据库数据产品化加工，生产出的满足专业性地理信息系统需要的DEM空间数据。

数字数字摄摄影测量方法影测量方法 1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价n n优点优点: : ：数字数字摄摄影测量方法影测量方法技术成熟， 基于格网建模，数据存贮、处理 简便 自动化程度高， 生产效率高 ，特别适用于大区域、地形连续、全局性DEM表面建模1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价 n缺点: 1) 设备软件投入大，生产成本高；n 2) 对高精度、复杂地形条件下建模误差较大n 3) 作业人员要求高、培训复杂；1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价n n优点优点: :现有地形图扫描现有地形图扫描矢量化方法矢量化方法技术成熟，工艺流程简单,基于格网或TIN建模，数据处理灵活 设备软件投入 少 ，生产成本低 ；人机交互便捷，能方便地融合、获取地形特征描述数据，控制复杂地形地貌特别适用于小区域、地形复杂、高精度专业地理信息数据库数据产品化加工DEM表面建模1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价n缺点: 1) 自动化程度低 ；n 2) 生产周期长、效率低 ，n 3) 作业人工干预多，跟踪误差大，易出错n 4) 不适用于大区域、全局性DEM表面建模现有地形图扫描现有地形图扫描矢量化方法矢量化方法1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价 数字化地形测量数字化地形测量工艺流程较简单,基于TIN建模，数据结构简单, 地形特征描述处理灵活。

设备软件投入较 少 ，生产成本较低 ；能方便地融合、获取地形特征数据控制复杂地形地貌特别适用于小区域、地形复杂、高精度专业地理信息数据库数据产品化加工DEM表面建模 n n优点优点: :1-1 DEMDEM制作方法与评价制作方法与评价数字化地形测量数字化地形测量n缺点: 1) 内业编辑处理工作量较大,自动化程度较低 n 2) 生产周期长、效率低 ，n 3) 作业人员野外工作量大，劳动强度高；地形特征点获取与作业员技术水平关系密切，野外难以整体控制复杂地形地貌，导至误差大，易出错n 4) 作业人员要求较高、培训较复杂 n 5) 不适用于大区域、全局性DEM表面建模1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n一、地形图扫描矢量化法地图数据源地图数据源地图扫描地图扫描地图预处理地图预处理 矢量化 构构TINTIN 文件数据制作文件数据制作 内插内插DEMDEM1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 4 4 4 4D D D D数字数字数字数字产品产品产品产品n n1、地图数据源n n1) 1) 印刷地形图国家基本比例尺地形图国家基本比例尺地形图城市中、大比例尺地形图城市中、大比例尺地形图工程规划设计专业中、大比例尺地形图工程规划设计专业中、大比例尺地形图n n2) 合版、分版二底图国家基本比例尺二底图国家基本比例尺二底图城市中、大比例尺二底图城市中、大比例尺二底图n n3) 铅笔地形源图城市中、大比例尺地形源图城市中、大比例尺地形源图工程规划设计专业中、大比例尺地形源图工程规划设计专业中、大比例尺地形源图1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n2. 地图预处理印刷地形图 地形图预处理地形图预处理检查检查预处理图预处理图 矢量化 元数据文件制作N NY Y1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 1)1)原图为刻图原图为刻图膜膜的先的先翻翻晒晒二二底图；底图；2)2)按按矢量化软件与技术要求，建立图层控制模板，矢量化软件与技术要求，建立图层控制模板，设置图层设置图层属属性项及其字段名、字段性项及其字段名、字段类型类型、字节数、字节数及显示色等及显示色等; ;3)3)建立测区文件管理的目录路径。

建立测区文件管理的目录路径4)4)图图幅幅等等高高线线接接边边检检查查，特特别别是是等等高高距距不不相相同同的的图图幅幅，有有矛矛盾盾处处应应作作出出标标示示并并提提出出处处理理方方法法进进行行修正修正: :5)5)选选择择高高程程检检测测点点点点位位，绘绘出出推推测测区区范范围围，并并在在图边标示图例图边标示图例 地形图预处理地形图预处理1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n3. 地图扫描印刷地形图 地形图地形图扫描扫描 检查检查DRGDRG数据数据 矢量化 元数据文件制作N NY Y地形二底图 定向与校正检查检查N NY Y1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 1)选择适当的扫描分辨率2)通过试验选择恰当的图像亮度值与阈阈值3)减少数据量n n上下图廓线尽可能放置得与扫描方向垂直；上下图廓线尽可能放置得与扫描方向垂直；n n超出图廓整饰信息范围之外的无用数据裁去超出图廓整饰信息范围之外的无用数据裁去 地形图地形图扫描扫描 1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 1)1)选择适合的坐标变换公式选择适合的坐标变换公式2)2)设设置置地地图图重重采采样样分分辨辨率率。

一一般般采采用用其其原原始始扫扫描描分分辨辨率，最临近点法重采样率，最临近点法重采样3)3)坐标转换坐标转换n nEgEg. .如如要要将将19541954年年北北京京坐坐标标系系转转换换为为19801980西西安安坐坐标标系系，则则应应根根据据每每幅幅图图左左下下角角公公里里格格网网坐坐标标改改正正数数，换换算算至至19801980西西安安坐坐标标系系每每幅幅图图四四个个图图廓廓点点的的坐坐标标改改正正数数可可能能不不相相同同, ,但但同同一个图廓点不论对周边哪幅图，改正数是惟一的一个图廓点不论对周边哪幅图，改正数是惟一的 4)4)根据坐标变换公式确定控制点个数，选择点位位置根据坐标变换公式确定控制点个数，选择点位位置n n相相似似变变换换= =至至少少量量测测两两点点( (内内图图廓廓的的对对角角) )，再再加加另另两两角角点点作作为多余观测；为多余观测；n n仿仿射射交交换换= =至至少少量量测测三三点点( (三三内内图图廓廓点点) )，再再加加上上一一角角点点作作为为多余观测；多余观测； 定向与定向与定向与定向与几何几何几何几何校正校正校正校正1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n双双线线性性交交换换= =至至少少量量测测四四个个内内图图廓廓点点，再再在在图图幅幅中中部部加加测测1212个格网点；个格网点；n n二二次次多多项项式式变变换换= =至至少少量量测测六六点点( (内内图图廓廓点点四四角角，图图内内均均匀匀分布两个格网点分布两个格网点) )，另加，另加三三个个以以上格网点上格网点n n逐逐格格网网几几何何校校正正= =如如图图幅幅几几何何变变形形无无规规律律，导导致致整整幅幅图图坐坐标标变变换换残残差差超超限限，则则应应采采取取逐逐格格双双线线性性交交换换或或三三角角网网仿仿射射变变换，此时无需多余观测点。

换，此时无需多余观测点5)5)依依次次切切准准点点位位，录录入入其其高高斯斯平平面面坐坐标标量量测测定定向向点点时时，应应在在放放大大状状态态使使光光标标精精确确对对准准栅栅格格影影像像的的点点位位中中心6)6)平平差差计计算算检检查查残残差差，如如超超限限应应分分析析原原因因，对对可可疑疑点点重重测测重重算算必必要要时时，提提升升几几何何校校正正坐坐标标变变换换方方式式，直至合格直至合格 定向与几何校正1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n4. 矢量化印刷地形图人机交互等高线矢量化人机交互等高线矢量化检查检查DRGDRG数据数据构造TIN 元数据文件制作N NY Y 高程赋值编辑检查检查N NY Y自动跟踪等高线矢量化N N 高程检测点 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n4. 矢量化1)1)人人机机交交互互方式矢量化方式矢量化= =全要素版地形图全要素版地形图, , 2)2)自动矢量化自动矢量化= =分分版等高线要素版等高线要素3)3)对对采采用用“流流”或或“管管道道”方方式式自自动动跟跟踪踪线线划划要要素素的的软软件件，应应恰恰当当选选择择参参数数设设置置，既既保保证证线线划划位位置置精精度度，又又有有效效控控制制采采样样点点的的密密度度、减减少少数数据据冗冗余余，保保证构证构TINTIN时三时三角网与等角网与等高线之间关系合理。

高线之间关系合理n n一一般般情情况况下下，管管道道半半径径控控制制在在1 1m,m,管管长长在在平平地地设设置置为为5050m m、丘丘陵陵3030m m、山地山地1010m m左右4)4)等等高高线线应应连连续续，地地貌貌符符号号( (如如陡陡崖崖、斜斜坡坡、双双线线冲冲沟沟等等) )要要尽尽可可能能转转变变为为等等高高线线表表示示，合合理理反反映映变变坡线的位置坡线的位置1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n4. 矢量化5)5)封封闭闭水水域域应应将将水水涯涯线线作作为为具具有有相相同同高高程程“等等高高线线”来来采采集集，水水涯涯线线高高程程应应与与上上下下游游及及周周边边的的等等高高线线高高程程点点的的高高程程相相协协调调，构构TINTIN时时形形成成合合理理的的“平平三三角角形形”双双线线河河按按水水涯涯线线采采集集当当面面状状水水域域跨跨图图幅幅边则以图廓为辅助边则以图廓为辅助线线封闭6) 6) 分层代码分层代码地形信息层层名层名要素内容要素内容几何特征几何特征代码代码备注备注高程点等高线线点72010720107100071000水准点水准点1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 6) 6) 分层代码分层代码 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n5. 构造TIN 构造TIN检查检查与邻图拼接与邻图拼接 元数据文件制作Y Y 内插内插DEMDEMN N 高程检测点 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层TINTIN1-2 DEMDEM制作制作工艺工艺流程流程 n n(1)(1)属性接边属性接边= = 首先检查要首先检查要素素代码与高程的正确性，保证代码与高程的正确性，保证同属性要同属性要素素才能接边才能接边; ;n n(2)(2)位置接边位置接边= =原则: 几何形态的合理性几何形态的合理性, , 等等高线高线平平滑自然滑自然: : 接边差接边差366m,m,检查分检查分析析原因，再作处理。

一原因，再作处理一般般处理原则是：处理原则是：根据成图方法低精度向高精度靠，根据成图时间旧数据根据成图方法低精度向高精度靠，根据成图时间旧数据向新数据靠，两边情况完全等同时向新数据靠，两边情况完全等同时各各改一半强行接边改一半强行接边 不同等高距的图幅接边，只接同高程的等高线。