数字高程模型(Digital Elevation Model)
数字高程模型(Digital Elevation Model)
数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM除了包括地面高程信息外,还可以派生地貌特性,包括坡度、坡向等,还可以计算地形特征参数,包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。广西善图科技有限公司
建立DEM的方法有多种,从数据源及采集方式主要有:根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获;野外测量或者从现有地形图上采集高程点或者等高线,后通过内插生成DEM等方法,主要方法如下表所示:
几种DEM创建方法汇总
方法 |
优点 |
缺点 |
航空摄影测量 |
成熟的方法,精度高,可获取大比例尺DEM |
成本高,周期长,且受航空管制 |
高程点或者等高线差值 |
成本低,操作简单 |
受数据源限制大,很多地区无高程点或等高线数据。 |
卫星遥感 |
可以大范围获取DEM。 |
受天气影响较大,目前可获取的比例尺较小。 |
干涉雷达技术 |
可以大范围获取DEM,不受天气影响。 |
目前获取大比例尺DEM较困难,随着德国高分辨率雷达卫星TanDEM-X的上天会有所突破。 |
激光雷达技术 |
精度高,可获取大比例尺DEM |
起步阶段,技术门槛高 |
方法
优点
缺点
航空摄影测量
成熟的方法,精度高,可获取大比例尺DEM
成本高,周期长,且受航空管制
高程点或者等高线差值
成本低,操作简单
受数据源限制大,很多地区无高程点或等高线数据。
卫星遥感
可以大范围获取DEM。
受天气影响较大,目前可获取的比例尺较小。
干涉雷达技术
可以大范围获取DEM,不受天气影响。
目前获取大比例尺DEM较困难,随着德国高分辨率雷达卫星TanDEM-X的上天会有所突破。
激光雷达技术
精度高,可获取大比例尺DEM
起步阶段,技术门槛高
要想快速的获取大范围的DEM数据,卫星手段是一种好的方法。而且随着卫星传感器的发展,获取的DEM精度越来越高。如目前商业卫星最高分辨率的0.41米GeoEye-1,在使用高质量控制资料时,垂直精度的中误差可达到0.5米,可满足1:5000的地图比例尺生产。可以立体成像的卫星主要有ASTER,ALOS PRISM,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,RapidEye,GeoEye-1,WorldView-1/2, SPOT 5/6,Pleiades,以及国产的资源三号、资源一号02C星、天绘卫星等。
从卫星影像立体像对中提取DEM,
如下:
处理流程