## DEM 制作### 简介 数字高程模型 (DEM) 是地表形态的数字表示，广泛应用于地理、环境、土木工程等领域。DEM 数据的获取和制作方法多种多样，根据数据源和精度要求可以选择不同的方法。本文将详细介绍 DEM 的主要制作方法及其优缺点。### 一、DEM 数据源DEM 数据源主要分为以下几种：
1. 航空影像:
包括航空摄影测量、机载激光雷达 (LiDAR) 等。
航空摄影测量:
通过对重叠航片进行立体像对处理，提取地物三维坐标信息，进而生成 DEM。
机载 LiDAR:
利用激光扫描技术，直接获取地表的密集点云数据，通过滤波、分类等处理生成 DEM。
2. 卫星影像:
包括立体像对、干涉雷达 (InSAR) 等。
立体像对:
与航空摄影测量类似，利用卫星影像重叠区域进行立体观测，获取高程信息。
干涉雷达 (InSAR):
利用雷达波的相位差信息，测量地表微小形变，可用于生成高精度 DEM。
3. 地面测量:
包括全站仪、GNSS-RTK、三维激光扫描仪等。
全站仪、GNSS-RTK:
传统的地面测量方法，适用于小范围、高精度 DEM 数据采集。
三维激光扫描仪:
利用激光扫描技术快速获取地物密集点云数据，适用于大比例尺、高精度 DEM 生成。### 二、DEM 制作方法#### 2.1 基于航空影像的 DEM 制作1.
数据获取:
进行航空摄影或 LiDAR 数据采集，获取覆盖目标区域的影像和点云数据。 2.
数据预处理:
对影像进行几何校正、正射校正、镶嵌等处理；对点云数据进行去噪、滤波、分类等处理。 3.
DEM 生成:
航空摄影测量:
利用专业的摄影测量软件，进行空中三角测量、数字地形模型 (DTM) 生成等操作，最终得到 DEM 数据。
机载 LiDAR:
对点云数据进行滤波，去除植被、建筑物等非地面点，提取地面点生成 DTM，即 DEM。 4.
DEM 编辑与精度评估:
对生成的 DEM 进行人工编辑，去除错误数据，并进行精度评估，确保 DEM 质量。#### 2.2 基于卫星影像的 DEM 制作1.
数据获取:
获取覆盖目标区域的卫星影像数据，如 WorldView、SPOT、高分系列等。 2.
数据预处理:
对影像进行几何校正、辐射校正、图像增强等处理。 3.
DEM 生成:
立体像对:
与航空摄影测量类似，利用专业的摄影测量软件进行处理，生成 DEM。
InSAR:
利用 InSAR 处理软件对雷达影像进行干涉处理，获取地表形变信息，进而反演 DEM。 4.
DEM 编辑与精度评估:
与基于航空影像的 DEM 制作方法类似，对生成的 DEM 进行编辑和精度评估。#### 2.3 基于地面测量的 DEM 制作1.
数据获取:
利用全站仪、GNSS-RTK、三维激光扫描仪等设备，在目标区域进行实地测量，获取地表点云数据或高程数据。 2.
数据处理:
对点云数据进行去噪、拼接、分类等处理；对高程数据进行整理和格式转换。 3.
DEM 生成:
利用插值方法 (如反距离加权插值、克里金插值等) 将离散的点数据转换为连续的 DEM 数据。 4.
DEM 编辑与精度评估:
对生成的 DEM 进行编辑和精度评估。### 三、不同 DEM 制作方法的优缺点| 方法 | 优点 | 缺点 | 适用范围 | |---|---|---|---| | 航空摄影测量 | 成熟的技术、精度较高 | 数据获取成本较高、受天气影响较大 | 中等面积、精度要求较高的区域 | | 机载 LiDAR | 精度高、效率高、可穿透植被 | 数据获取成本较高 | 需要获取高精度 DEM 的区域，如森林、城市等 | | 卫星立体像对 | 数据获取成本相对较低、覆盖范围广 | 精度相对较低、受天气影响 | 大面积、精度要求不高的区域 | | InSAR | 精度高、可监测地表形变 | 数据处理难度较大、受大气环境影响 | 地表形变监测、高精度 DEM 生成 | | 地面测量 | 精度高、数据可靠 | 效率低、成本高、适用于小范围区域 | 小面积、高精度 DEM 数据采集，如工程测量、地形图测绘 |### 四、总结DEM 制作方法多种多样，选择合适的制作方法需要根据具体应用需求、精度要求、成本预算等因素综合考虑。随着技术的不断发展，DEM 数据的获取和制作方法将会更加便捷、高效、精准。
DEM 制作
简介 数字高程模型 (DEM) 是地表形态的数字表示，广泛应用于地理、环境、土木工程等领域。DEM 数据的获取和制作方法多种多样，根据数据源和精度要求可以选择不同的方法。本文将详细介绍 DEM 的主要制作方法及其优缺点。
一、DEM 数据源DEM 数据源主要分为以下几种：* **1. 航空影像:** 包括航空摄影测量、机载激光雷达 (LiDAR) 等。* **航空摄影测量:** 通过对重叠航片进行立体像对处理，提取地物三维坐标信息，进而生成 DEM。* **机载 LiDAR:** 利用激光扫描技术，直接获取地表的密集点云数据，通过滤波、分类等处理生成 DEM。 * **2. 卫星影像:** 包括立体像对、干涉雷达 (InSAR) 等。* **立体像对:** 与航空摄影测量类似，利用卫星影像重叠区域进行立体观测，获取高程信息。* **干涉雷达 (InSAR):** 利用雷达波的相位差信息，测量地表微小形变，可用于生成高精度 DEM。 * **3. 地面测量:** 包括全站仪、GNSS-RTK、三维激光扫描仪等。* **全站仪、GNSS-RTK:** 传统的地面测量方法，适用于小范围、高精度 DEM 数据采集。* **三维激光扫描仪:** 利用激光扫描技术快速获取地物密集点云数据，适用于大比例尺、高精度 DEM 生成。
二、DEM 制作方法
2.1 基于航空影像的 DEM 制作1. **数据获取:** 进行航空摄影或 LiDAR 数据采集，获取覆盖目标区域的影像和点云数据。 2. **数据预处理:** 对影像进行几何校正、正射校正、镶嵌等处理；对点云数据进行去噪、滤波、分类等处理。 3. **DEM 生成:** * **航空摄影测量:** 利用专业的摄影测量软件，进行空中三角测量、数字地形模型 (DTM) 生成等操作，最终得到 DEM 数据。* **机载 LiDAR:** 对点云数据进行滤波，去除植被、建筑物等非地面点，提取地面点生成 DTM，即 DEM。 4. **DEM 编辑与精度评估:** 对生成的 DEM 进行人工编辑，去除错误数据，并进行精度评估，确保 DEM 质量。
2.2 基于卫星影像的 DEM 制作1. **数据获取:** 获取覆盖目标区域的卫星影像数据，如 WorldView、SPOT、高分系列等。 2. **数据预处理:** 对影像进行几何校正、辐射校正、图像增强等处理。 3. **DEM 生成:** * **立体像对:** 与航空摄影测量类似，利用专业的摄影测量软件进行处理，生成 DEM。* **InSAR:** 利用 InSAR 处理软件对雷达影像进行干涉处理，获取地表形变信息，进而反演 DEM。 4. **DEM 编辑与精度评估:** 与基于航空影像的 DEM 制作方法类似，对生成的 DEM 进行编辑和精度评估。
2.3 基于地面测量的 DEM 制作1. **数据获取:** 利用全站仪、GNSS-RTK、三维激光扫描仪等设备，在目标区域进行实地测量，获取地表点云数据或高程数据。 2. **数据处理:** 对点云数据进行去噪、拼接、分类等处理；对高程数据进行整理和格式转换。 3. **DEM 生成:** 利用插值方法 (如反距离加权插值、克里金插值等) 将离散的点数据转换为连续的 DEM 数据。 4. **DEM 编辑与精度评估:** 对生成的 DEM 进行编辑和精度评估。
三、不同 DEM 制作方法的优缺点| 方法 | 优点 | 缺点 | 适用范围 | |---|---|---|---| | 航空摄影测量 | 成熟的技术、精度较高 | 数据获取成本较高、受天气影响较大 | 中等面积、精度要求较高的区域 | | 机载 LiDAR | 精度高、效率高、可穿透植被 | 数据获取成本较高 | 需要获取高精度 DEM 的区域，如森林、城市等 | | 卫星立体像对 | 数据获取成本相对较低、覆盖范围广 | 精度相对较低、受天气影响 | 大面积、精度要求不高的区域 | | InSAR | 精度高、可监测地表形变 | 数据处理难度较大、受大气环境影响 | 地表形变监测、高精度 DEM 生成 | | 地面测量 | 精度高、数据可靠 | 效率低、成本高、适用于小范围区域 | 小面积、高精度 DEM 数据采集，如工程测量、地形图测绘 |
四、总结DEM 制作方法多种多样，选择合适的制作方法需要根据具体应用需求、精度要求、成本预算等因素综合考虑。随着技术的不断发展，DEM 数据的获取和制作方法将会更加便捷、高效、精准。
