2 数字高程模型 2)资料收集与分析 收集生产DEMs所需的所有原始资料,如地形图航片、图例簿、内外业控制点成果、图幅 结合表、不同坐标系统之间的坐标改正量等,并对这些资料进行分类整理。 (3)确定作业依据与技术标准 明确所采用的生产技术规定、技术标准图幅分幅和编号标准地形图要素分类与代码标 准等还包括其他各种相关规定。这是指导、监督和检查整个生产过程的基本依据。 (4)生产设备及技术力量(包括硬件、软件、技术力量等)的配置 确定硬件、软件和技术力量的合理配置,特别是技术力量应包括高级工程师、工程师助理 工程师技术员和检查员等各个层次的人员。 5)制定技术路线与工艺流程 在整个DEMs的生产过程中有三条主线贯穿其中,一条是数据流程主线,一条是作业流 程主线,一条是质量控制主线。其中数据流主线与质量控制主线的成果构成了最终成果的主 要内容而这两项恰恰又是作业流程的质量评定的依据。图241所示为从既有地形图生产 DEM时根据工序划分的工艺流程。 质量跟踪卡 生成元数据文件、矢量数据文件 文挡簿 预处理 高程基准DEM 任务下达 几何校正 数据整理「构TN内插DEM 接边 主产开始 自查 自查 验 果上交 N内插DEM软件 刻盘凶 图241根据工序划分的DEMs生产的工艺流程 (6)制定操作规程 对DEMs生产过程中影响生产效率和产品质量等关键问题的环节都应作出明确具体的 规程如数据预处理、相邻图幅的接边检查水文观测值的收集与平差高程检查点的收集图 纸扫描、定向与几何纠正、等高线矢量化的采样点分布与密度数据查错与编辑、矢量接边建 立TN和自动增加特征点、DEM质量检查元数据文件录入等。 (7)制定质量控制方案 对DEMs应取多级检查和验牧制度并填写质量跟踪卡。在最低一级如室一级要进行
第二章数字高程樸型的数据获取 100%的检查,包括作业员自检。在上一级如队一级也要进行100%的检查,由于这一级检查 往往是作业单位对成果质量的最终控制检查员因此要对交出的成果负责。再上一级的检查 则由专门的质检部门如局一级组织验收,进行一般抽样如10%的详查。 (8)确定上交成果 包括数据文件、图文件和文档资料等。 (9)进度计划为了保证能保质保量按期完成生产任务,一般要将组成整个系统的各项任 务分解为各个阶段及先后顺序,运用网络技术对系统进行统筹安排,使进度、资源、人力、质量 和风险等因素在系统进程中都得到充分考虑,达到合理的投入。 2数字高程模型的生产工艺流程 根据不同的技术条件和不同的精度要求,可以有不同的DEM生产技术方案。 (1)全数字自动摄影测量方法 利用全数字摄影测量工作站,可快速获取DEM。如果与GPS自动空中三角测量系统集 成,则可以形成从外业控制到内业加密和DEM生产高度自动化以及高效的作业流程,如图2 42所示。根据欧洲实验摄影测量组织OEEE关于“自动生产的DTM精度”的实验结果表 明DEM的精度可以达到航高的0.012%,而摄影胶片数字化扫描的分辨率在15-30m之间 没有什么差别。对于水域、森林覆盖地区和房屋密集的城区等特殊区域还需要提供简便易行 的人工干预和编辑功能。 (2)交互式数字摄影测量方法 利用数字摄影测量工作站也可以进行人机交互式的混合采样,比如在获取特殊地区的 DEM时可能采取计算机自动相关和人工交互相结合的方案。这种方法由于增加了人工干预 和编辑的功能能够获得比较可靠、精度较好的DEM。这种方案的工艺流程如图243所示。 (3)解析摄影测量方法 目前许多生产单位还存在大量解析测图仪或经过数字化改造的精密立体测图仪。这些仪 器仍然可以在小规模数字高程模型的生产中发挥重要作用而且试验表明它能够获得比较好 的精度。解析摄影测量方法有两种作业模式,一种是人工直接切准标准格网点,直接生产 DEM这种方法的精度最好但相当费时。另一种方法是人工测绘等高线和地形特征点线通 过内插获得DEM。这种方法可以更详细更有效地描述地貌形态,其生产流程如图244所 (4)从数字线划图DG到DEM的方法 数字线化图可以从既有地形图数字化得到,也可以从解析摄影测量和数字摄影测量得到。 这种方法的生产工艺如图245所示。 对以上四种方法使用野外实测高程对它们的精度进行了试验和比较。试验表明:解析摄 影测量方法和扫描等高线内插得到的DEM精度最好,加测地形特征点线的交互式数字摄影
26 数字高程模型 摄影负片 像片扫描 GPS外业控制 像片参数 GPS自动空中三角测量 单个像对定向或安置 (内定向,相对定向,绝对定向) 自功相关获取DEM 检查编辑修改 多模型DEM镶嵌 DEM建库或刻盘 质量检测与元数据文件记录 图242全数字自动摄影测量生产DEM的方法 测量方法要比不加测地形特征点线的全数字自动摄影测量方法精度要高。但效率最高的还是 全数字自动摄影测量方法。 3数字高程模型生产中的注意事项 (1)根据DEM生产项目所涉及的具体应用领域确定需要加测的重要地物。比如,对于 生产江河流域的DEM,除了地形DEM外大江大河两岸的主干堤、人工堤等对实际的防洪是 很有意义的,这些必须加测,才能保证最后的数据是完整可靠的。 (2)高程精度难以达到正常规定精度要求的,应使用一定的方法圈出其范围,作为DEM 推测区。这些情况一般是 地形图上大范围内(图面上5cm2以上)既无等高线高程注记点又达不到规定密度( 个千米格网内不足5个点)的城镇街区、沼泽、乱掘地等; 草绘等高线的范围 一定树高的密林区; 定面积的陡石山 一定宽度的双线河水域。 (3)由于DEM是由原始数据经过处理后形成的因此原始数据的质量必须予以保证。也
第二章数字高程模型的数据获取 27 航摄负片 像片扫描 控制点坐标 像片参数 像对定问 自动相关获取粗格网DEM 人工编料修加地形神你线 内插细格网DEM 检赍编辑修改 多模型DEM镶嵌 DEM建库或刻盘 质量检测与元数据文件记录 图243交互式数字摄影测量生产DEM的方法 就是说,应对原始数据做严格的检查,包括检测系统误差、偶然误差,以及对粗差的剔除,这实 际上是DEM的测前处理。 (4)不论使用哪种工艺流程生产DEM对得到的DEM进行编辑修改都是必要的。对于 摄影测量的方法,可以在立体模型上进行编辑修改;对于地形图矢量化的方法,可将DEM叠 加在原始的等高线地形图上进行检查。质量检查的内容将在DFM质量控制一章详细讨论
28 数宇高程模型 透明正片 控制点坐标 解析测图仪定向 量测等高线和地形特征点线 多模型数据集成 构成三角网 内插成格网 DEM建库或刻盘 质量检查与元数据文件记录 图244解析摄影测量生产DEM的方法 数字线划图DLG 生成等高线、高程点、特征点线等 粗差检测、编辑,从等高线自动提取特征点 建立TIN TN到Grd转换 格网DEM编辑 精度评估,元数据输入 DEM数据库 图245从DLG生产格网DEM的流程