第一章DEM数字产品制作技术课件.ppt

1、n1.适用于国家基础地理信息数据库数据产品加工，即符合国际化产品标准的DEM数字产品，n2. 适用于城市基础地理信息数据库数据产品化加工 n3. 适用于大型、区域性专业地理信息数据库数据产品化加工，生产出的满足专业性地理信息系统需要的DEM空间数据。：技术成熟， 基于格网建模，数据存贮、处理 简便。 自动化程度高， 生产效率高 ，特别适用于大区域、地形连续、全局性DEM表面建模。n缺点: 1) 设备软件投入大，生产成本高；n 2) 对高精度、复杂地形条件下建模误差较大。n 3) 作业人员要求高、培训复杂；技术成熟，工艺流程简单,基于格网或TIN建模，数据处理灵活。 设备软件投入 少 ，生产成本

2、低 ；人机交互便捷，能方便地融合、获取地形特征描述数据，控制复杂地形地貌。特别适用于小区域、地形复杂、高精度专业地理信息数据库数据产品化加工DEM表面建模。n缺点: 1) 自动化程度低 ；n 2) 生产周期长、效率低 ，。n 3) 作业人工干预多，跟踪误差大，易出错。n 4) 不适用于大区域、全局性DEM表面建模。工艺流程较简单,基于TIN建模，数据结构简单, 地形特征描述处理灵活。设备软件投入较 少 ，生产成本较低 ；能方便地融合、获取地形特征数据控制复杂地形地貌。特别适用于小区域、地形复杂、高精度专业地理信息数据库数据产品化加工DEM表面建模。 n缺点: 1) 内业编辑处理工作量较大,自动

3、化程度较低 n 2) 生产周期长、效率低 ，n 3) 作业人员野外工作量大，劳动强度高；地形特征点获取与作业员技术水平关系密切，野外难以整体控制复杂地形地貌，导至误差大，易出错。n 4) 作业人员要求较高、培训较复杂 n 5) 不适用于大区域、全局性DEM表面建模。 矢量化 印刷地形图 矢量化 元数据文件制作 印刷地形图 矢量化 元数据文件制作地形二底图 定向与校正 定向与几何校正印刷地形图构造TIN 元数据文件制作 高程赋值编辑自动跟踪等高线矢量化 高程检测点 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层地形信息层高程点等高线线点 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层构造TIN 元数据文件制作 高程

4、检测点 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层 元数据文件制作 裁切接边编辑 DEM数据 地形层 水域层 推测区层 辅助高程层 地形数据 水域数据 推测区数据 特征点线数据入库 刻盘记带 5) 卫星影像数据n全色影像数据n彩色影像数据(多波段、多光谱)nEg TM SPOT IkONOS CBERS 6) 合成孔径干涉雷达(INSAR) 数据 .n2.非影像数据源 1) 相机参数文件 2) GPS卫星定位数据 3)常规大地控制测量数据 4) 外业调绘图件资料 5) 相关技术规范 :n数字高程模型(DEM)生产技术规定n数字高程模型(DEM)产品检测与评价规定n.n3. 影像影像扫描扫描扫描参数设

5、置扫描参数设置检查检查摄影负片摄影负片 影像影像数据数据NY 影像影像扫描扫描 定向建模定向建模n1) 确定扫描分辩率：n2) 测定影像灰度并作线性变换调整，使整幅影像灰度直方图基本呈正态分布。 同一航线或整个摄区如影像色调基本致，可采用首、尾片及中间片进行测试，如果结果相近，则取中数作为统一的扫描参数使用。否则应分区、分段甚至分片调整其灰度直方图。n确定扫描范围 保证框标影像齐全,缩小扫描范围。减少数据量。 影像扫描 相机参数扫描影像 区域平差n1.建立空三加密成果数据文件：n(1) 像控点坐标文件(亦全野外测量 ASC11码) ；n(2) 像片定向参数文件nEg 当采用光束法区域网平差，则

6、可获得每张像片精确的6个外方位元素及其空间坐标变换的9个旋转矩阵参数。 n2. 建立相机参数文件，供像片内定向用。n 1)内容包括：焦距，框标坐标，像主点与自准直点坐标，径向畸变差n2)根据像片上仪表位置与坐标系略图按框标位置与编号输入框标坐标值及其他参数。n3) 文件命名根据所采用软件的要求设定。n3.建立检测点坐标文件，n供质检部门最终检测DEM高程精度使用。n文件内容、数据格式与像控点坐标文件相同n4.建立项目参数文件n参数内容：航摄比例尺，成图比例尺，等高距，DEM格网间距筹：n5.模型参数文件:每模型建立一个模型参数文件。扫描影像 核线影像重采样nSTEP1=自动控寻4个框标，使影像

7、放大并切准框标点位上；nSTEP2=自动量测计算：nSTEP3=检查定向精度，若不满意可人工精确对准框标点位，重新定向计算直至达到要求;n1.相对定向、绝对定向方式 STEP1=自动相对定向。自动寻找匹配准点，一般单模型型内不少于50点，且均匀分布： STEP2=根据得要，在一些困难区域 (如水城等缺乏纹理的地方)以及局部配准失真处的附近人工加测一些相对定向点; STEP3=人机交互绝对定向。先选取易于辨认的两个像控点精确照准后作概略绝对定向, 在系统自动引导下依次量测，完成绝对定向。检查定向点坐标残差，若超限进行单点或全部重测，直至符合限差规定。n2.自动建模方式。 内定向后，自动导入像片定

8、向参数完成建模。立体检查模型内上下视差及像控点平面高程是否在限差范围之内，如超出则作适当微调 软件自动进行。对于不同软件，核线重采样可在相对定向后亦可在绝对定向后 采用双线性或双三次眷积内插，分辨率保持不变。 为减少数据量，一般在四个像控点连线外扩10mm(像片上) 立体模型范围内重采样， 核线影像重采样 影像相关 n=量测特征点、线(分层赋代码)，用于提高影像自动立体配准的精度n水系：河流、湖泊、水库、海岸线等n特征点：山顶、凹地、鞍部等n特征线：主要的山脊线、沟谷线、断裂线、地形交换线等。n=点位(平面兼顾高程)均匀分布：点数由技术设计书具体提出。量测高程推测区范围(分层赋代码) 喀斯特地

9、貌区，移动沙丘区： 无法准确量测高程的其他区域。 =量测高程空白区范围(如果有，分层赋代码) 航摄漏洞， 云块阴影覆盖区； 其他无法量测高程的区域。 nSTEP1STEP1=自动影像匹配，生成像方格网立体高程模型n1.等视差曲线方式 l) 在相对定向形成的影像匹配控制点以及人工增补的地形控制点基础上，自动进行左右影像立体配准，并形成等视差曲线。 2) 人工立体观测检查匹配点与等视差曲线是否都切准地面立体模型，否则进行像方立体编辑 。n包括重新定向与匹配、点编辑、面编辑等方法。对于面部辑应先将区域边界用封闭多边形标定 ，再修正其高程，如面状水域可将其强制压平，房屋密集区、森林植被覆盖区使高程整体

10、升降，最终将等视差曲线修正到地面。n2. 大、中格网递进加密方式 1)借助特征点、线自动匹配生成像方大格网DEM，并在智能步进扫描大格网的同时，人工监视各个格网点是否切准地面，根据需要随时人机交互点编辑。 2)在此基础上生成像方中格网DEM，并采用分块方式逐块对竖状排列的中格网点高程点编辑，使每点高程都贴近地表。nSTEP2STEP2=内插物方DEM a. 在像方格网DBM基础上，采用双线性内插或构TIN内插方式生成地面(物方)标准格网间距的DEM。 b单模型物方DEM范围：n 像控点连线外扩100m c通过“四体漫游”检查DEM与模型的吻合情况；n特别是沟谷等断裂线附近的点，如不符则应进行编

11、辑(物方或像方)。n亦可通过生成左右片数字正射影像，配成零立体影像进行DEM粗差检测 nSTEP1=STEP1=在DEM拼接环境下将图幅内的所有DEM模型进行拼接，检查覆盖范围，有无漏洞 如有，则应对所缺的DEM格网点进行精确定位(x, Y坐标)，然后设法补测。nSTEP2=STEP2=对单模型DBM重叠区内同名格网点的高程较差进行统计分析，大于3倍高程中误差的点视为粗差，分析原因，上模型重测。合乎限差要求后，取两边中数作为重叠区内各个网点的高程。 入库 / 刻盘/记带 元数据文件高程检测点 高程测量数据源数据格式转换 数据预处理 TIN 建立 文件数据制作TIN编辑、拼裁DEM格网内插建模

12、数字测量数据 入库 / 刻盘/记带 元数据文件 入库 / 刻盘/记带 元数据文件 数字摄影测量法DEM制作技术要求n1. 影像扫描 1) 扫描几何分辨率R的选择n 同DOM生产,考虑:底片最高几何分辨率、最终产品几何精度及像片比例尺 2)扫描参数的调整 =原则上要便扫描影像的灰度直方图调整在0一255间并接近正态分布。 3)影像质量 =要求像幅范围内影像清晰，层次丰富，所有框标清晰。限差n3.DEM的格网间距与精度 1)DEM格网间距采用5m5m。 2)凡是用于内插DEM的数据(如视差曲线、像方格网模型等)，均应通过与影像立体模型配准，进行人机交互编辑，改正自动匹配造成的误差以及森林、楼宇高差，使之切准地面,去除粗差。n4.DEM拼接 1) 单模型DEM之间应至少有23个格网的重叠带。 2) 接边前同名格网上高程较差不超过2倍格网点高程中误差、接边后所有同名格网点高程应一致。A 坐标系错 B 裁切范围小于规定要求 A 接边误差越限 C格网间距大于规定要求 B 格网点粗差 D有效范围缺数据 (误差13倍中误差) 不属于前两类缺陷 E格网点粗差(误差3倍)F高程中误差超限A 缺文档簿、元数据等文档 B元数据项数不符合规定要求 C元数据中高程系错 D元数据或文档中大地坐标系措E元数据或文档中图廓经纬度错F元数据或文档薄中图号错G元数据项排列顺序锚 附件 质量基本 要求数据 精度