摘要：數(shù)字高程模型在生產(chǎn)中越來越多，在實(shí)際應(yīng)用中也越來越廣泛，本文介紹了航攝法與用地形圖生產(chǎn)DEM兩種方法的作業(yè)流程，并對DEM的質(zhì)量檢查進(jìn)行了介紹。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)字高程模型，航攝法，用地形圖生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)，質(zhì)量檢查
　　0 引言
　　數(shù)值逼近、計(jì)算幾何、圖論和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的有關(guān)理論和方法則奠定了數(shù)字高程模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)科學(xué)的前進(jìn)推動了數(shù)字高程模型技術(shù)理論的發(fā)展。數(shù)字高程模型(DigitalElevationModels)簡稱DEM，是一種用X、Y、Z坐標(biāo)表達(dá)地表形態(tài)的數(shù)字表達(dá)形式，在生產(chǎn)中具有很高的利用價值。在測繪中可用于繪制等高線、坡度圖、立體透視圖、立體景觀圖，制作正射影像等；在軍事上可用于導(dǎo)航、通訊、軍事指揮和模型演示等；在工程中可用于體積和面積的計(jì)算、各種剖面圖的繪制及線路設(shè)計(jì)等；還可用它制作沙盤、用于農(nóng)業(yè)部門的農(nóng)田水利規(guī)劃等等，可以說DEM數(shù)據(jù)具有廣泛的應(yīng)用潛力。
　　1 兩種方法的生產(chǎn)過程
　　生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)一般有兩種方法:一種是用航攝法，另一種是用地形圖生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)。航攝法一直是地形圖測繪和更新最有效也是最主要的方法，采用該方法進(jìn)行生產(chǎn)，相對來說資料的時效性較好，能達(dá)到很高的數(shù)據(jù)精度,但是該方法使用的原始資料成本太高,如果研究地區(qū)有航片，可以購買航片，如果沒有航片，臨時航飛代價太高。而用地形圖生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)，則地形圖相對較為便宜，也容易得到，地形圖上的等高線含有豐富的高程信息，利用這些高程信息生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)，可以極大地發(fā)揮地形圖的作用。
　　1.1利用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)（航攝法）
　　這是當(dāng)前普遍采用的一種方法,它精度高,自動化程度高,速度快,適用于大批量的DEM生產(chǎn),它的基本作業(yè)流程如下:
　　(1)原始航片的掃描。
　　(2)外業(yè)控制測量。
　　(3)全數(shù)字?jǐn)z影測量的“三定向”或空中三角測量得到每個像對的立體模型。
　　內(nèi)定向:利用框標(biāo)檢校坐標(biāo)與定位坐標(biāo),得到掃描坐標(biāo)系與像片坐標(biāo)系間的變換關(guān)系。
　　相對定向:恢復(fù)構(gòu)成立體像對的兩張像片的相對方位,建立被攝物體的立體模型。
　　絕對定向:由人工立體觀測在左右影像上定位控制點(diǎn),建立起像平面坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系的對應(yīng)關(guān)系。
　　如果是空中三角測量,則上面的“三定向”可以不做，直接采用自動空三導(dǎo)入。
　　(4)按核線方向排列生成核線影像。
　　(5)影像匹配。
　　(6)影像匹配結(jié)果的人工交互立體編輯,自動生成每個像對的數(shù)字高程模型DEM。
　　（7）測區(qū)像對的數(shù)字高程模型DEM接邊，按設(shè)計(jì)要求輸出單幅圖的DEM。
　　1.2用地形圖生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)
　　通過全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)可生成絕大部分地區(qū)的DEM,但對于懸崖絕壁,地形復(fù)雜處的DEM,用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)就很難生成滿足精度要求、與實(shí)地相吻合的DEM。在這種情況下,我們使用掃描矢量化地形圖的等高線數(shù)據(jù)生成DEM。
　　(1) 地形圖的掃描和糾正。
　　(2) 在柵格底圖上進(jìn)行數(shù)字化，以獲取生成DEM所必須的高程信息。
　　(3) 對這些矢量化產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)賦高程、檢查、拼接以生成拓?fù)潢P(guān)系完整的矢量圖。
　　(4) 將生成的矢量圖在ARC/INFO軟件中利用不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)進(jìn)行內(nèi)插生成DEM，或在全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中導(dǎo)入矢量化的*.DXF數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插生成DEM。
　　2DEM質(zhì)量檢查
　　影響DEM精度的主要因素取決于原始數(shù)據(jù)的采集誤差和高程內(nèi)插誤差。不同的DEM生產(chǎn)工藝流程導(dǎo)致DEM質(zhì)量檢查方法有很大差異，但DEM的質(zhì)量檢查均應(yīng)包括以下基本內(nèi)容：
　　（1）檢查DEM的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　（2）檢查DEM數(shù)據(jù)起止點(diǎn)坐標(biāo)的正確性。
　　（3）檢查原始資料的質(zhì)量。
　　（4）檢查DEM高程值有效范圍區(qū)是否正確。
　　（5）檢查DEM高程內(nèi)插質(zhì)量。
　　（6）檢查生成DEM產(chǎn)品的質(zhì)量。
　　（7）檢查DEM元數(shù)據(jù)文件是否正確。
　　在這幾項(xiàng)檢查中檢查DEM產(chǎn)品的質(zhì)量比較復(fù)雜，而且方法較多，這里介紹幾種常用的方法：（1）在立體影像上進(jìn)行DEM的檢查
　　這是一種最基本的檢測方法，打開立體像對，將DEM格網(wǎng)點(diǎn)顯示至立體像對，通過立體觀察檢查格網(wǎng)點(diǎn)和立體模型的套合情況。
　　（2）在ARCMAP下進(jìn)行DEM的檢查
　　將生成的DEM導(dǎo)入到ARCMAP軟件里，通過同高程顯示同顏色的分色顯示方式，對高程異常變化的地方進(jìn)行檢查修改，尤其是相對接邊處。
　　（3）等高線套合檢查
　　我們用DEM數(shù)據(jù)生成等高線，將生成的等高線與DLG等高線進(jìn)行套合檢查，或?qū)⒌雀呔�與立體模型套合檢查，也可把等高線與正射影像進(jìn)行疊加，目視檢查等高線是否有較大突變。
　　3結(jié)束語
　　近年來，空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和數(shù)字地球的實(shí)施，加快了DEM與地理信息系統(tǒng)、遙感的一體化進(jìn)程，為DEM的應(yīng)用開辟了更廣闊的天地。我們通過長時間的實(shí)際工作，在生產(chǎn)DEM數(shù)據(jù)的項(xiàng)目中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在這里和大家共同討論學(xué)習(xí)，不足之處希望大家多提寶貴意見。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]張祖勛、張劍清，數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)，武漢測繪科技大學(xué)出版社，1996
　　[2]李志林、朱慶，數(shù)字高程模型，武漢測繪科技大學(xué)出版社，2000