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知道了DEM 、DOM、DLG是什么,还需知如何获取?

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2019-08-02


 

自基础测绘全面完成从模拟时代向数字化时代的跨越后,就形成了新一代基础测绘产品,4D测绘产品。极大地丰富了基础测绘产品形式,显著提升了基础测绘保障服务的能力和水平。

 

在业界众所周知,现代数字地图由数字正射影像图(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字栅格地图(DRG)、数字线划地图(DLG)以及复合模式组成。

 

DEM 、DOM、DLG 产品的获取方式、应用范围的分析,可指导测绘地理信息行业实际生产过程,满足各行各业对测绘服务的不同需求。

 

DEM 、DOM、DLG产品的获取方法

 

1DEM 数据

数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一定区域范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集或是经度 λ、纬度 φ 和海拔h 的数据集,该数据集从数学上描述了区域地貌形态的空间分布 。DEM 描述的是地面高程信息,在水文、测

绘、气象、地貌、地质、工程建设、通信等领域有着广泛应用。

 

DEM数据获取的常见方法:地形图手扶跟踪数字化、地面测量、摄影测量、机载激光雷达等。

 

地形图手扶跟踪数字化,是利用数字化仪和相应的图形处理软件制作 DEM 数据。

地面测量是指运用 GPS、全站仪、电子平板仪等仪器,对目标点进行三维坐标实测,以此作为 DEM 的数据源。

 

摄影测量法是在获取影像图的基础上,恢复地面立体模型,以达到从二维影像到三维立体模型的转变。如果采用原有地形图,或使用未

经改造的模拟精密立体测图仪获得等高线,可以扫描进行矢量化,得到等高线后再内插成 DEM。

 

激光雷达大致分为机载和地面两大类。其中机载激光雷达集激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元 (IMU) /DGPS差分定位技术于一体,其所测得的数据为数字表面模型(Digital Surface Model,简称 DSM) 的离散点表示,含有空间三维信息和激光强度信息。

 

通过应用分类技术在原始数字表面模型中移除建筑物、人造物、覆盖植物等测点,即可获得 DEM,并同时得到地面覆盖物的高度。机载激光雷达具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。

 

DEM数据获取方式间的比较

获取方式

DEM 精度

速度

成本

更新程度

应用范围

机载激光雷达

非常高

很快

非常高

容易

高分辨率、各种范围

地面测量

很慢

困难

小范围区域,特别的工程项目

摄影测量

较高

较快

较高

周期性

大的工程项目,国家范围内的数据采集

GPS

较高

很快

较高

容易

小范围区域,特别的工程项目

地形图手扶跟踪数字化

较低

很慢

周期性

国家范围以及军事上的数据采

集,中小比例尺地形图的

立体遥感

很快

很容易

国家范围乃至全球范围内的数

据收集

 

 

随着测绘信息技术的不断发展,仅提供地物的地面高程信息难以满足测绘地理信息业务需求,DSM 产品应运而生。DSM 的获取方式主要是激光扫描,它是在DEM 基础上,涵盖了除地面以外的其他地表信息的高程,能真实表达地面起伏情况,可广泛应用于各行各业。比如,在森林地区,DSM 可用于检测森林的生长情况;在城区,可用于检查城市的发展情况。

 

2DOM 数据

数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,简称 DOM)是利用遥感影像,通过数字摄影测量的原理及方法,对航片进行控制、定向、纠正生成的影像图。

DOM 同时具有地图几何精度和影像特征,精度高、信息丰富、制作周期短。它可作为底图信息评价其他数据的精度和完整性,也可从中提取自然资源和社会经济发展信息,为防治灾害和公共设施建设等提供依据。

 

D0M 获取方式主要为:全数字摄影测量和航天遥感影像处理。这两种方式的最大差别在于获取基础数据的方式,全数字摄影测量通过航摄获取负片,而航天遥感影像则通过遥感方式获取数据。

 

随着航天遥感技术的发展,高分辨率的影像可以用作数字正射影像的数据源。内业人员可以通过使用遥感数据,对其进行几何纠正,在对数字影像进行处理融合和镶嵌后,即可更新入库。

 

3DLG 数据

线 图(Digital Line Graphic,简 称DLG)是现有地形图上基础地理信息要素的矢量数据集,通过各种矢量数据采集手段将地表各要素的空间关系和相关属性信息分层提取、编辑、保存,因而可以全面描述地表目标。DLG 是一种放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图,数据量小,便于分层,能快速生成专题地图,亦被称作矢量专题信息。

 

DLG 数据能满足 GIS 进行各种空间分析的要求,可随机进行数据选取和显示,与其他几种产品叠加,便于分析、决策。DLG 的技术特征为:地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致,图形输出为矢量格式,任意缩放均不变形。

 

目前,常用的 DLG 获取方式有以下几种:

原图数字化

原图数字化主要包括手扶跟踪数字化和地图扫描矢量化,两者都常以旧的地形图为底图进行数字化。手扶跟踪数字化需要用数字化仪对原图的地形特点逐点进行跟踪采集,精度较低,而地图扫描矢量化可以用扫描仪直接扫描原图,精度较高。

 

地图扫描矢量化借用计算机软件中原有的栅格地图或直接对扫描后的纸质地图进行矢量化,对地形图中新产生的管线、道路、居民地等要素,进行分层编辑,产生 DLG。

 

全野外数字测图

全野外数字测图通过使用全站仪、GPS 接收机等测量仪器,在野外进行实地测量获取数据,具有高精度、高费用特点,多用于没有底图的地区。

 

修改现有 DLG 数据

该方法是基础地理数据更新中的常用方法,在现有的 DLG数据上根据最新的数字正射影像图进行修改、保存。

 

数字摄影测量

摄影测量在基本比例图生产中占据着重要位置,经历了模拟摄影测量和解析摄影测量阶段。随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统、计算机视觉等学科的发展,数字摄影测量的内涵已远远超过了传统摄影测量的范围,现已被公认为摄影测量的第三个发展阶段。

 

数字摄影测量与模拟摄影测量、解析摄影测量的最大区别在于:

它处理的原始信息不仅可以是像片,更主要的是数字影像(如 SPOT 影像)或数字化影像;

它最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测,因而它所使用的仪器最终将是通用计算机及其相应外部设备;

其产品是数字形式的,传统产品只是该数字产品的模拟输出。

 

数字摄影测量作为一门由二维影像到三维空间的学科,主要通过提取物体特征点的方式确定物体坐标,然后将收集到的遥感影像进行立体测图,减轻了野外测图的工作量,降低了生产成本,得到的数据源精度高。

数字摄影测量以其高效快速、生成数据产品齐全而发挥着其他测量手段无法比拟的作用。

 

综上所述,对DEM 、DOM、DLG 产品的获取方式、应用范围深入分析和研究 ,促进测绘项目管理水平的提高,利于优化生产计划,加快推进基础测绘转型,推动数字化测绘向信息化测绘升级,为服务国计民生提供更加坚实的基础测绘保障。

文章来源于网络,作者蔡建德,陈彦军。登载此文出于传递更多信息之目的,版权归原作者及刊载媒体所有,如本文中图片或文字侵犯您的权益,请联系我们。

 

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