摄影测量第八章-数字课件

1、第八章 数字摄影测量8-1 概述一、概念 基于数字影像与摄影测量原理，应用计算机技术、数字图象处理技术、影像匹配技术、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支科学。或者 利用数字灰度信号（数字影像），采用数字相关技术量测同名像点，在此基础上通过解析计算进行相对定向和绝对定向（解析原理），建立数字立体模型，从而建立数字高程模型、绘制等高线、制作DOM、以及位GIS提供基础信息等。整个过程都是以数字形式在计算机中完成，因而又称为全数字摄影测量。二、过程：摄影： 准备工作：根据任务和要求，确定摄影范围，摄影距 离，摄影方式，摄影机的选择，摄影机的焦距

2、，摄影比例尺。 摄影处理，获得所需的影像。外业工作： 野外控制测量：对摄影测量处理中必须的野外控制点，首先进行控制网设计，然后野外刺点，并用GPS方法等地面测量方法测定控制点的空间坐标。 像片调绘：根据像片成像特点，对照实地，判明像片上的地貌、地物，和像片上未能反映出，而结果需要的资料，并标明在像片上。（DOM叠加DLG）内业工作： 获取数字影像（扫描像片，数据格式转换） 影像相关（匹配） 摄影测量处理 生产所需产品三、分类：1、计算机辅助测图： （1）概念： 利用解析测图仪或模拟测图仪与计算机相连的机助系统，进行数据采集、数据处理，形成数字高程模型，数字地图，输入相应的地形数据库 （2）内容

3、： 将摄影像片放在解析测图仪上，进行内定向； 人工识别，量测像片坐标； 摄影测量处理（相对定向，绝对定向） 得到地面点的空间坐标； 地貌、地物编码，数据编辑，建立地图数据库（数字地图）； 绘制所需比例尺的地形图（3）计算机辅助测图系统的应用功能： - 建立数据库： 通过摄影测量进行数据采集； 通过对现有地图的数字化进行数据采集； -人机对话式数据编辑； 各种标准的图形数据输出； 不同图形代码与比例尺的图形输出； 把数据传送到其他数据库或信息系统； -摄影测量： 坐标量测，空中三角测量； 数字地面模型； 近景摄影测量； 遥感影像量测 2、全数字摄影测量：（1）概念： 利用计算机对数字影像或数字化

4、影像进行处理，由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。（2）内容： 获取数字影像； 影像相关； 摄影测量处理； 数字产品： 绘制等高线图、透视图、坡度图、断面图、景观图，制作各种专题图； 通过一定的算法提供体积、空间距离、表面积，填挖方量等工程数据，完成各种工程运算； 进行GIS数据采集，建立虚拟景观。 提供人们所需的空间地理信息。4D产品： 数字线划图（DLG）（数字地图）： 数字线划图是地形图上基础要素的矢量数据集，建立了各种要素间的空间关系和相关的属性信息。可全面描述地表信息，随机进行数据选取和显示，进行空间分析决策。 数字高程模型(DEM):在高斯投影平

5、面上规则格网点的平面坐标（x，y）及其高程（z）的数据集 数字正射影像（DOM）： 根据像片的内、外方位元素和地面高程模型，对数字影像进行微分纠正得到其正射影像，再做影像使嵌，图廓裁切生成影像层数据与图廓公里格网及其地名注记数据复合而成。既具有地图几何精度又有影像特征。具有精度高、信息丰富、可视性强、直观真实。 数字栅格图（DRG）DLGDOMDEM（TIN）DEM暄染图电子沙盘四、数字摄影测量的应用1、在国家基础测绘和建立空间数据基础设施（NSDI）中的应用美国1993年提出：信息高速公路，即建立 国家信息基础设施（National Information Infrastructure-NI

6、I），由计算机服务器、网络和计算机终端组成。美国1994年提出：国家空间数据基础设施（National Spstial Data Infrastructure-NSDI）,在信息高速公路上表达地理参考，即与地理和地球有关的空间信息，能在因特网上准确表达、描述、和查询。包括：空间数据协调、管理、分发的体系和机构，空间数据交换网，空间数据交换标准，数字地球空间数据框架。数字地球空间数据框架是NSDI的核心，也是投资最大的项目，包含了最基本的空间数据集。框架的内容包括：DEM、DOM、DLG（道路、水系、境界、大地控制点、地名数据库等）、DRG，也称4D产品，是数字地球、数字城市、数字工程的基础数据

7、。不仅可以为研究和观察地球，进行地理分析提供基本和公用数据集，也可以为用户提供地理坐标参考。数字摄影测量是数字地球空间数据框架数据采集和更新的直接、快速、有效的手段。1：1万地形图（1m分辨率）是重要资源，传统生产需1020年，再数字化，时间更长。3S技术及集成为这一作业模式提供了技术保证:RS提供必要的数据源，DPS是快速生产4D和更新空间数据的手段，GIS提供数据存储、管理和分析应用的技术手段，GPS提高数据采集进程。2城市大比例尺测图。3与CAD集成（摄影测量与GPS、公路CAD集成，可使地面数据采集、资料获取、数据处理、公路设计与优化、成果输出，达到勘测设计信息共享，协同作业的一体化）

8、。4虚拟现实：建筑设计，城市规划、管理，工程设计。5变化监测、地图修测6.在线路设计中的应用（航空摄影测量获得的地形图、断面图和数字高程模型是线路设计的主要资料，高分辨率的航空或遥感图象可直接或间接地提供大量的各种地物属性信息，提高地质现象和水文要素的解译精度和可靠性，使道路选线工作更趋自动化。）五、发展趋势：1航空航天遥感数据获取趋向高分辨率（高空间分辨率，高光谱分辨率，高时相分辨率）2航空航天遥感对地定位不依赖于地面控制。借助于GPS及INS，实现定点摄影成像和无地面控制的高精度定位，航测精度：分米，遥感精度：5-10米，实现实时测图和实时数据库更新。3航空航天遥感计算机处理更趋向自动化和

9、智能化4利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化：实现三维变化检测和自动更新。5在数字中国、数字城市、数字工程中发挥愈来愈大的作用。待研究的问题：1、摄影测量在影像匹配、自动定向算法、特征提取、影像分割与分类、影像分析与理解、目标重建、自动化空三取得了进展，但距离实用化还有很大距离，从摄影测量的作业过程而言，地貌的测绘、人工地物的自动化提取还有很多问题没有解决。2、全数字摄影测量及遥感与GPS和GIS的集成是摄影测量发展的必经之路，影像将是空间信息的主要载体，摄影测量与遥感技术将进入普及和商业化阶段。3、机载GPS/INS、激光扫描仪和CCD成像技术的集成将实现实时测图。4、高空间分

10、辨率将用于解决平面问题，干涉雷达将用于解决高程问题；高光谱技术将用于解决自动分类问题。5、数据融合，数据挖掘，信息融合，系统集成，影像、图形、DEM三库一体化，可视化虚拟现实技术将成为关键技术热点。8-2 数字摄影测量系统 （Digital Photogrammetry System DPS）一、全数字摄影测量利用数字化设备对像片进行采样、量化，得到二维数字矩阵，或直接摄取数字影像；在计算机上，对相邻像对进行相关运算，搜索同名点，并量测；通过相对定向、绝对定向，构建数字形式的立体模型，计算模型点的坐标 ；建立DEM ，在DEM上自动测绘等高线 、制作正射影像，为GIS提供基础信息等。完成全数字

11、摄影测量的设备，称为自动化测图系统，或数字摄影测量系统（DPS），或数字摄影测量工作站（DPW）。二、 DPS的组成1、影像数字化装置(高分辨率影像扫描仪）；2、计算机（具有高处理速度，配备大容量内存与硬盘，和海量外存储器，24彩色位面图象处理板）；3、计算机立体观测设备，如：立体眼镜、手轮、脚盘、三维鼠标）4、大幅面高分辨率输出设备（矢量绘图仪；栅格绘图仪。）5、完成各种摄影测量任务的软件及运行平台：操作系统软件，如：Windows，UNIX；数字图象处理软件，如：ERDAS系统。影像旋转、滤波、增强、特征提取等。模式识别软件：特征识别与定位、影像匹配、目标识别；摄影测量软件： 定向参数的计

12、算（内定向、相对定向、绝对定向）； 空中三角测量（光束法空三，利用相关算法进行连接点的自动量测与转点，粗差探测剔除相关错点）； 形成核线影像（利用相对定向元素，按同名核线将影像重新排列）； 坐标计算与变换； 数值内插； 数字微分纠正（制作正射影像）； 投影变换（制作透视图和景观图）； 建立数字高程模型，制作透视图和景观图；辅助功能软件：数据输入输出，格式转换；地图的编辑与注记；图廓整饰；质量报告；人机交互。DPW的工作流程图三、DPS的功能1、影像数字化（利用扫描仪，将像片转化为数字影像）；2、影像处理（让影像的亮度、反差、色彩合适，方位正确)3、量测：单像：特征提取与定位（自动与交互） 双像

13、及多像：影像匹配，立体量测4、定向：内定向（计算扫描坐标系与像平面坐标系的参数) 相对定向（提取特征点，通过影像匹配寻找同名 点，计算定向参数 ） 绝对定向（匹配寻找同名控制点 ，计算参数）5、自动空三：（自动定向、自动选点、转点、模型连接、构建航带网、区域网平差、粗差剔除等。） 6、构成核线影像（由灰度影像沿核线方向构成核线影像对，便于立体观测，和一维匹配）7、影像匹配，建立DEM，并编辑，建立格网DEM 或直接构建TIN。8、基于DEM： 自动绘制等高线； 和数字微分纠正原理，制作正射影像，并镶嵌与修补 和透视变换原理制作透视图； 和正射影像制作三维景观图10、数字测图四、DPS的产品影像

14、参数（空三加密成果、影像定向结果）；DEM；数字地图；数字正射影像；透视图、景观图；可视化立体模型；各种工程设计所需的三维信息；各种信息系统、数据库所需的空间信息。五、数字化测图：摄影测量数字化测图经历了： 机助数字化成图 解析数字化成图 全数字摄影测量成图。全数字摄影测量数字化成图系统：（90年代） 特点： 自动化程度较高，相对定向、绝对定向、影像匹配、建立DEM生成等高线、制作正射影像图均可自动完成。 应用面广，工作效率高（影像匹配500点/秒，山地等高线测绘比解析测图仪快几十倍）。集多种功能于一体，扩大了应用范围。 系统具有丰富灵活的数据输入、输出格式。（TIFF、BMP、SGI、TGA

15、、JPEG、BSF等） 系统在确定物体的几何属性上自动化程度高，在确定物理属性（地物的测绘）上，以及复杂地形上，需人工干预完成。仪器：美DIWS、DSPW系统德PHODIS系统，KERN的DSP-1系统 （20万美元）微机版：（1.5万美元）DMS、DVP、VirtuoZo NT 、JX-4。六、国际上具代表性的全数字摄影测量系统1、Leica公司的Helava扫描仪DSW300（量测分辨率为1um，扫描速度35mm/s，像元尺寸8-75um），工作站DPW770；（全色SPOT，Landsat）2、Intergraph公司的扫描仪AS1与工作站Intergraphstation；（SPOT）

16、3、Zeiss的扫描仪SCA1（分辨率1um，像元大小7.5-120um,扫描速度1兆像素/秒），工作站PHODIS；4、Vision International公司的工作站Microsoft；5、武测的VirtuoZo；（SPOT,近景影像）6、Vaxel的扫描仪Vaxe400；其它摄影测量设备：1、IGI公司（德）：GPS、IMU（惯性导航测量单元）组成航空摄影控制系统CCNS。安装在飞机上能以0.1m平面，0.2m高程，0.0050的精度测定外方位元素。2、APPLANIX公司（加）：POS/AV航空摄影定位与定向系统。把GPS和IMU集成起来，用于机载航空相机、激光仪、扫描仪和雷达的数

17、据获取时的外方位元素测定。X，Y，Z精度5-10 cm，角度精度0.0050-0.0080。3、Aerodata Int.Surveys公司（比利时）： 将激光扫描仪、航空相机、像片扫描仪集成起来，完成航测。地面1m格网的高程精度0。2m。4、OSAKA公司（日）： 推出SE-11X新型相机，特点：陶瓷材料真空板压平；8个框标；专门电路抗噪；与GPS兼容；数据记录上下个51位。可用于地面摄影和航空摄影。5、WEHRLI公司（美）：推出高精度像片扫描仪，特点：精度4 um；灰阶4096（12bit)；光照稳定；WINDOWS NT环境；基本分辨率10 um(2540dpi), 通过内插可有15、

18、25、30um分辨率。 七、DPS的分类根据系统的功能、自动化程度、价格，分类：1、自动化程度较强的多用途数字摄影测量工作站： Automatics , LH system ,Z/I Imaging, Erdas,Supresoft等公司生产的产品。2、较少自动化的数字摄影测量工作站： DVP Geomatics,ISM,3D Mapper,Espa Systems等公司提供的产品。3、遥感系统：ER Mapper, Matra,PCI Geomatics等公司提供的产品。主要用于生产正射影像，没有立体观测能力。4、用于自动矢量数据获取的专用系统：ETH,Inpho等提供的产品。八、 Virt

19、uoZo全数字摄影测量系统 武汉大学研制，基于Windows 95/NT的全数字摄影测量工作站。 具有：自动化程度高，处理效率高，可接合性强，应用面广，成本低的特点，可用于1：5万，1：1万，1：1千，1：500等各种比例尺的数字测图，以及进行GIS数据采集等；不仅可以处理航空像片，还能处理卫星遥感影像，和普通相机所摄像片，该系统已被开发成商品，并推向了国际市场。1、基于Windows 95/NT的全数字摄影测量系统。2、特点：（1）高度自动化-影像的内定向、相对定向、相对纠正、影像匹配、建立DEM、制作正射影像图完全不需人工操作；可在屏幕上显示立体像对、景观图、透视图；对多个影像模型自动进行

20、DEM拼接；可对正射影像、等高线以及套合等高线的正射影像进行无缝镶嵌。(2）高效率-影像的相对定向仅需1-2分钟，影像匹配达500点/秒；(3）可接合性-具有交互处理与自动化 两种作业方式，且是分开的；(4）应用面广-能用于1：5万，1：1万，1：1千，1：500等各种比例尺的数字测图与GIS数据采集。3、功能：自动空三;测绘各种比例尺的DLG、DEM、DOM、DRG;可处理航空影象、SPOT和IKONOS立体影象、近景影象;4、立体观察有两种部件：反光立体镜，液晶立体镜。 5、操作过程： （1）资料准备： 1、摄影资料（摄影底片，飞行参数，摄影机 鉴定参数，等）； 2、内外业资料（项目任务书

21、、技术设计书、控 制点数据，等）； （2）影像扫描： 1、扫描分辨率的确定：R=R0 *（M / m） R0-像元尺寸；M-成图比例尺分母; m-摄影比例尺分母。 2、扫描参数设置与调整：分辨率、反差、亮度、 灰度值范围，等； 3、扫描范围的确定（影像完整的基础上，尽可能小）； 4、扫描影像预处理（保持各像片目视效果一致）； 5、影像文件的命名与存储。 （3）参数文件的准备： 1、项目参数文件； 2、控制点参数文件； 3、摄影机参数文件。（4）定向： 内定向、相对定向、绝对定向（5）核线重采样（6）影像匹配（7）编辑（8）生成DEM及其它产品九、 JX-4数字摄影测量系统 中国测绘科学研究院研

22、制，基于微机的数字摄影测量工作站，是一套半自动化的数字摄影测量系统。 具有：实用性强，人机交互功能好，生产精度高，产品质量控制工艺强的特点。可生产高密度的DEM，生产正射影像，采集GIS和数字地图数据等。8-3 数字高程模型（DEM）一、概念 1.数字地面模型（Digital Terrain ModelDTM）： 描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列。 定义：某一区域上m维向量的有限序列： Vi,i=1,2,.n 常用一系列地面点的平面坐标X、Y以及该地面点的高程Z或属性组成的数据阵列。 向量分量Vi,可以是地形信息，资源信息，环境信息，土地利用信息，社会经济信息，等的定量或定性描述

23、。 DTM是地理信息数据库的基本内核，DTM 的地形分量即DEM。2.数字高程模型（Digital Elevation ModelDEM）： DEM是表示区域上地形的三维向量的有限序列： Vi=(Xi,Yi,Zi),i=1,2,.n DEM正成为一种具有独立标准和内涵的基础数据产品.从DEM可以派生出一系列产品： 平面等高线图、 立体等高线图、 坡度图、坡向图、 晕渲图、通视图、 纵断面图、横断面图、 三维立体透视图、 三维立体彩色图和景观图等。二、DEM的表示形式1、规则格网dem（GRID） Vi=(Xi,Yi,Zi),i=1,2,.n 各向量的平面点位是规则格网排列，则只需记录高程向量。

24、 点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，这样的地表形态只用点的高程Z表达。PijDXDYX0Y0优点：存储量小（还可压缩存储），便于使用和管理，是目前使用最广泛的一种形式。缺点：有时不能准确的表示地形的结构和细部，导致基于规则格网DEM描绘的等高线不能准确的表示地貌。（没有考虑地形特征点、地性线等因素） 2、不规则三角网DEM（TIN） 将地形特征采集点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的三角形，构成一个由不规则三角网表示的DEM。 TIN必须同时存放地形点的平面坐标和高程（ ） 优点：存储量大，数据结构复杂，使用和管理也较为复杂。缺点：能较准确的表示地形的结构和细部，基于TIN描

25、绘的等高线能较准确的表示地貌。（考虑地形特征点、地性线等因素） 3、GRID-TIN混合形式DEM： 一般地区使用GRID（根据地形不同格网的密度也可不同），沿地形特征则采用TIN。PijDXDYX0Y0三、数据采集获取方式DEM精度速度成本更新程度 应用范围1.地面测量高（cm） 耗时很高很困难小范围区域，特殊 工程项目2.地形图手扶 跟踪数字化较低 较耗时低周期性 国家范围内及军事3.地形图扫描 数据采集，中小比例尺 数字化较低 快较低 地形图的数据获取4.摄影测量*较高（cmm） 较快较高周期性大的工程项目，国 家范围内的数据收集5.立体遥感低 很快低很容易国家范围，及全球 范围内的数据

26、收集6.GPS 较高（cmm） 很快较高容易小范围，特殊项目7.激光扫描, 干涉雷达高（cm） 快高容易高分辨率、各种范围 数字摄影测量是空间数据采集最有效的手段，效率高、劳动强度低。数字摄影测量的DEM采集方式：1、沿等高线采样： 等时间或等间隔记录数据流，适于地形复杂和陡峭地区。2、规则格网采样： 利用解析测图仪在立体模型中按规则矩形格网进行采样，直接构成格网DEM。不能较好表示地形特征。3、沿断面扫描： 利用解析测图仪或附有自动记录装置的立体测图仪，对立体模型进行断面扫描，按等距离或等时间方式记录断面上点的坐标。 精度较差，常用于正射影像的生产。4、渐进采样：（使采样点分布合理） 先作稀

27、疏间隔采样，再分析是否需要对格网加密。5、选择采样： 根据地形特征采样，如：山脊线、山谷线、断裂线、山顶等。能较真实反映地形。6、混合采样： 考虑采样的效率和合理性，将规则采样与选择采样结合起来。7、自动化采集： 在数字摄影测量工作站上进行（影像匹配）。四、DEM数据预处理DEM数据预处理是DEM内插前的准备工作，包括： 数据格式转换 坐标系统变换 数据编辑 栅格数据矢量化 数据分块数据预处理是DEM建立的一部分，DEM软件具备的功能。五、数据处理 1、DEM的表面建模：DEM是用一个或多个数学函数 （Z=f（X，Y）来表达地形表面。常用多项式函数：Z=a0 + a1X + a2Y + a3X

28、Y + a4X2 + a5Y2 + a6X3 + a7Y3 + a8X2Y + a9XY2 + （1）建模方法1、基于三角形的表面建模： Z=a0 + a1X + a2Y 不规则三角网（TINTriangulated Irregular Network）：通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面。TIN能较好地顾及地貌特征，能较精确表示复杂地形表面，但数据量大，数据结构复杂，使用与管理也较复杂。建模要求： TIN是唯一的； 力求最佳的三角形几何形状（等边）； 保证最邻近的点构成三角形（边长之和最小）2、基于格网的表面建模： Z=a0 + a1X + a2Y + a3XY 根据规则

29、格网(Grid)采样获取正方形格网数据。 格网数据，直接建模 非格网数据，从随机到格网的内插。 该方法存储量小，便于使用与管理，但对地形复杂区的结构与细部不能准确表示。常附加一定的地形特征数据。3、混合建模： 一般地区使用矩形格网数据结构，沿地形特征附加三角网数据结构。综上，DEM的数据结构： 方形格网结构； 不规则三角网结构； Grid 和TIN混合结构（2）DEM内插： 根据若干相邻参考点的高程求出待定点上的高程值。特点：1、整个地球表面的起伏形态不可能用一个简单的低次多项式拟合，高次多项式的解不稳定，易产生不合实际的震荡；2、地形表面既有连续光滑的特性，又有因自然或人为因素产生的不连续；

30、3、由于计算机内存有限，不可能同时对很大范围进行内插DEM。DEM内插方法：1.整体内插：高次多项式2.分块内插： a.线性内插： Z=a0 + a1X + a2Y 用最靠近的三个数据点，确定一个平面，求出ai参数，进而求出新点的高程。 b.双线性内插: Z=a0 + a1X + a2Y + a3XY 用临近的四个点，确定ai参数。c.样条函数内插: Z=a1x3y3+a2x2y3+a3xy3+a4y3+a5x3y2+a6x2y2+a7xy2 +a8y2+a9x3y+a10 x2y+a11xy+a12y+a13x3+a14x2+a15x+a16 用三次样条函数，描述格网内的地面高程。d.多面函

31、数法: Z=K1Q(XYX1Y1)+ K2Q(XYX2Y2)+.+ KnQ(XYXnYn) 在每个数据点上建立一个曲面，将这些曲面按一定比例叠加起来，叠加后的曲面严格通过各个数据点。Q是核函数。3.逐点内插： 移动拟合法: 以待求点为中心，R为半径，定义局部函数去拟合周围的数据点，以求出待定点的高程。 要求： d 6) PRXYXOY列误差方程：可取 （据待定点越近，其高程对待定点的影响越大） 解： 则P点的高程为：Hannover大学研制的TASH程序（3）DEM的模型精度与质量控制应用数字摄影测量系统生成DEM主要集中在2个方面： 中小比例尺DEM的生成； 为制作各种比例尺数字正射影像图生

32、成所需的DEM数据。它们对DEM精度的要求相对较低。生成大比例尺DEM则需考虑DEM的精度。DEM表面上点的误差是数字地面建模过程中所传播的各种误差的综合影响.影响DEM模型精度的因素： 地形表面的特征（坡度） 原始数据的采集误差（精度，密度，分布，方式） 建立DEM表面模型的方法DEM的质量标准： 1）DEM格网间距（DEM的分辨率，它表征DEM描述地面高程信息的细致程度）； 2）DEM格网点高程中误差（DEM的几何精度）； 3）DEM的形态及完整性（反映DEM的总体质量，要求建立的DEM能准确、全面地描述地面的真实状况并覆盖整个感兴趣的范围，不存在漏洞。）。DEM质量控制： 质量控制贯穿干

33、应用数字摄影测量技术生成DEM的全过程。包括： 初始资料质量（航摄影像的质量、影像扫描的质量、野外控制测量质量及空中三角测量的质量）； 模型定向质量（内定向、相对定向和绝对定向的质量或直接利用空中三角测量结果恢复模型的质量）。 生成DEM的质量（取决干DEM参数的设定。格网间距、内插方法）。一般：1.解析测图仪手工量测的数据建立的DEM 精度最高，全自动数字摄影测量获取的数据建立的DEM精度最低；2.采样间距增加,DEM精度降低，变化呈线性关系3.原始数据中包含特征点，能显著提高DEM精度4.从原始数据直接建立TIN网络，比通过随机到格网内插再形成格网网络的间接建模方式能获得更高精度DEM5.

34、随着地形起伏加剧，DEM精度将相应降低。6.在茂密的树林区域，或阴影区域过大，DEM数据的精度较低。7.在裸露、半裸露或仅有地面草本植物覆盖区域，或范围小和较稀疏不形成茂林区域，可以通过专门程序对DEM数据进行处理，得到较高精度的DEM。六、DEM的分析与应用DEM的应用包括两类：一是直接应用，将DEM本身作为测图自动化的重要组成部分和地理信息数据库的基础；二是间接应用，将DEM经过变换，产生满足应用需要的派生产品。 地形分析,用于表达实际地形的各种特征. 土木工程中，如：挖填方计算，线路勘测设计，水利建设工程，立体透视图等； GIS 中，如：三维可视化，分析，建库，等； 其他，如：制作正射影

35、像图，作为背景叠加各种专题信息，及在林业、地质、地形学，环境研究等。5)等高线:由DEM生成等高线的步骤:1.利用DEM的高程点的高程内插出等高线点，并按顺序排列; a、按每条等高线走向顺序插点： 确定等高线的高程； 搜索等高线的起始点； 内插等高线，至终点。 b、整体解求等高线上的点，分别排列存储： 按DEM的格网边的顺序内插出全部等高线穿过格网边的交点坐标X，Y，再按等高线的顺序将属于同一等高线的点找出来，按等高线的走向顺序排列，并存储。 2。利用顺序排列的等高线点的平面坐标进一步加密等高线点，绘制成光滑曲线。加密的条件： 曲线应通过已知的等高线点； 曲线在节点处光滑（一阶导数连续）； 相

36、邻两个节点间的曲线没有多余摆动； 同一等高线自身不相交。在自动绘图桌上自动绘出等高线。七、DEM软件：德国Stuttgart大学研制的SCOP程序；Munich大学研制的HIFI程序；Hannover大学研制的TASH程序；奥地利Vienna工业大学研制的SORA程序；瑞士Zurich工业大学研制的CIP程序；武测研制GeoTIN程序。数字高程模型软件GeoTIN：特点：武测研制不规则三角网数字高程模型软件针对大比例尺地形数据，可以利用各种随机分布的地形单点和特征线数据，快速、高效地建立不规则三角形网络（TIN）模型。最低配置：主频13.3MB，硬盘1.0GB，内存2MB，操作系统Windows NT/95,操作环境VC4.0/5.0。数据流程：数据输入：输入作为数据点的已知数据。来源：摄影测量、地形测量、地形图数字化/扫描。数据处理： 对输入数据进行分析，自动构建不规则三角网。 用户可浏览，编辑TIN； 可显示三维透视DEM； 可内插不同间距的规则格网DEM； 进行多个相邻DEM的接边处理，并自动进行接边精度估计。成果输出： 以文件形式输出单幅DEM或接边后的多幅DEM ，输出不同等高距的等高线数据； 可将屏幕上显示的数据点分布、三角网、等高线等图形打印输出； 可计算每个三角形的坡度和