[摘要]本文以利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖規(guī)則DEM制作的流程為主，同時(shí)討論：原有紙質(zhì)地形圖高分辨掃描方法及掃描質(zhì)量評定；利用南方CASS掃描地形圖糾正方法及糾正精度的評定；利用南方CASS制作標(biāo)準(zhǔn)DEM格網(wǎng)的方法及格網(wǎng)平面精度的評定；基于距離加權(quán)平均值法研究DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值的方法及DEM精度評定；基于構(gòu)三角網(wǎng)法DEM高程點(diǎn)自動(dòng)高程賦值的方法及DEM精度評定。
[關(guān)鍵詞]數(shù)字高程模型 圖像掃描 圖像糾正 DEM格網(wǎng) 精度評定 DEM產(chǎn)品
1概述
DEM是對地球表面的數(shù)字表達(dá)，它彌補(bǔ)了等高線的不足，既能表示地面連續(xù)的起伏變化，又適合作相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析和模擬。它是多學(xué)科交叉與滲透的高科技產(chǎn)物，在測繪、資源與環(huán)境、災(zāi)害防治、國防等與地形分析有關(guān)的科研及國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。正是由于DEM具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，而且DEM質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到地理信息系統(tǒng)各種分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以在建立和應(yīng)用DEM中，必須盡量準(zhǔn)確、客觀地反映地形表面的起伏變化。
DEM的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)獲取方式對于DEM的最終質(zhì)量至關(guān)重要。DEM原始數(shù)據(jù)主要是高程和平面位置數(shù)據(jù)，在可能條件下還應(yīng)包括各種地形結(jié)構(gòu)線如山谷線、山脊線、斷裂線等。另外，DEM應(yīng)用目的、數(shù)據(jù)采集效率和成本、技術(shù)熟練程度也影響著DEM數(shù)據(jù)采集的方法和策略。
目前，DEM的數(shù)據(jù)主要來源于原有地形圖、攝影測量與遙感影像數(shù)據(jù)、地面測量、原有DEM數(shù)據(jù)成果等。原有紙介質(zhì)地形圖通過掃描矢量化、制作大比例尺DEM經(jīng)過研究是可行的，利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖DEM制作的流程。
本文以利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖DEM制作的流程為主，同時(shí)討論：原有紙質(zhì)地形圖高分辨掃描方法及掃描質(zhì)量評定；利用南方CASS掃描地形圖糾正方法及糾正精度的評定；利用南方CASS制作標(biāo)準(zhǔn)DEM格網(wǎng)的方法及格網(wǎng)平面精度的評定；基于距離加權(quán)平均值法研究DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值的方法及DEM精度評定；基于構(gòu)三角網(wǎng)法DEM高程點(diǎn)自動(dòng)高程賦值的方法及DEM精度評定。
2紙介質(zhì)地形圖準(zhǔn)備工作
2.1掃描原圖要求
根據(jù)《1：500 1：1000 1：2000地形圖數(shù)字化規(guī)范》（GBT 17160-2008），掃描原地形圖一般應(yīng)該為聚酯薄膜圖，其變形應(yīng)該小于千分之0.2。若采用紙質(zhì)圖，根據(jù)用戶需要精度可適當(dāng)放寬，但變形要均勻，經(jīng)過仿射變換處理后應(yīng)該能達(dá)到相應(yīng)的精度要求。掃描原圖精度具體要求，圖廓邊長誤差≤0.2mm；圖廓對角線誤差≤0.3mm；公里網(wǎng)點(diǎn)間距誤差≤0.2mm。同時(shí)應(yīng)保證掃描原圖上的地理要素清晰、正確、圖面整潔。
2.2掃描前準(zhǔn)備工作
掃描數(shù)字化的前期準(zhǔn)備工作主要包括：根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)書，全面了解測區(qū)情況，如掃描原圖的比例尺、等高距、四周接邊情況以及作業(yè)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)；檢查掃描原地形圖是否符合要求，特別注意對圖廓邊長的檢查，以保證掃描后地形圖影像的精度；檢查數(shù)據(jù)采集所需的軟件是否安裝齊備；準(zhǔn)備好作業(yè)過程中所需資料以及生僻字登記簿。
2.3掃描原圖圖面預(yù)處理
在原地形圖掃描前，應(yīng)對圖面進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要包括：檢查要掃描的原地形圖與相鄰圖幅的接邊情況；線狀要素的連續(xù)性，如道路、河流、境界的走向，名稱、等級是否一致，等高線是否連續(xù)等；面狀地物如水域、植被、房屋以及大型工礦建筑物等是否閉合。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該作處理并做記錄。根據(jù)需要添補(bǔ)不完整的線劃。對圖上沒有明確界線的面狀要素部分，應(yīng)該加繪其概略范圍線，如復(fù)合植被、土質(zhì)類別、沼澤、水中灘等。如果掃描原地形圖不整潔，線劃、注記不清晰，可進(jìn)行補(bǔ)修或者重新標(biāo)描。
2.4屬性數(shù)據(jù)預(yù)處理
屬性數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括：對于圖上不易區(qū)分的要素類別和屬性應(yīng)該在預(yù)處理圖上標(biāo)識出來，如標(biāo)明同一線狀地物屬性變化和具有多重屬性的地物編碼等；檢查掃描原圖中各個(gè)要素信息是否完整（如行政區(qū)劃名稱、公路名稱和編號等），如果不完整，則應(yīng)該根據(jù)含有該要素信息的相鄰圖幅補(bǔ)充要素信息。
3原圖掃描與檢查
通過掃描儀將紙介質(zhì)地形圖掃描為柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放到計(jì)算機(jī)中，掃描分辨率不應(yīng)低于12點(diǎn)/mm（300dpi）。
掃描完成后，應(yīng)及時(shí)檢查如下內(nèi)容：
�。�1）柵格圖像分辨率是否達(dá)到300dpi。標(biāo)準(zhǔn)圖幅（50×50）掃描后圖像寬度應(yīng)不低于10680像素，高度應(yīng)不低于7052像素，水平分辨率應(yīng)不低于300dpi，垂直分辨率應(yīng)不低于300dpi，位深度應(yīng)不低于8；
（2）清晰程度，掃描圖像應(yīng)清晰，地物等點(diǎn)、線、面狀物應(yīng)明顯；
�。�3）錯(cuò)位情況，掃描圖像應(yīng)無錯(cuò)位情況；
（4）完整程度，掃描圖像應(yīng)百分之百完整。
4掃描圖圖像糾正
利用南方CASS圖像插入功能將掃描地形圖圖像插入至CASS中，利用圖像糾正功能進(jìn)行圖像的定位、定向與尺度匹配，然后進(jìn)行圖像糾正精度評定。
CASS掃描地形圖糾正的技術(shù)要求
4.1圖像糾正技術(shù)要求
柵格數(shù)據(jù)圖像糾正一般采用內(nèi)圖廓四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行圖像糾正，如果四個(gè)角點(diǎn)不能滿足精度要求，則需要進(jìn)行公里格網(wǎng)逐個(gè)點(diǎn)的糾正，糾正后的柵格數(shù)據(jù)平面精度應(yīng)滿足規(guī)定。定向后的柵格數(shù)據(jù)圖廓點(diǎn)與理論圖廓點(diǎn)誤差應(yīng)該不大于一個(gè)像素。
4.2圖像糾正精度評定
圖像糾正精度應(yīng)采用坐標(biāo)差法評定，即在糾正后的圖像上采集各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算采集的坐標(biāo)與坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)理論坐標(biāo)之差，得到各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的ΔX、ΔY，并求得各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的ΔS，利用公式4-1計(jì)算坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的糾正點(diǎn)位中誤差 經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的M△S值應(yīng)不小于相應(yīng)比例尺圖上0.2mm，超過時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行圖像糾正，直至符合該要求為止。
5 DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)生成
數(shù)字高程模型是在二維空間上對三維地形的描述，也就是說，它首先研究區(qū)域在二維平面上進(jìn)行格網(wǎng)劃分，格網(wǎng)的大小一般取決于DEM的應(yīng)用目的，形成覆蓋整個(gè)區(qū)域的格網(wǎng)空間結(jié)構(gòu)；然后利用分布在格網(wǎng)點(diǎn)周圍的地形采樣點(diǎn)內(nèi)插計(jì)算格網(wǎng)點(diǎn)的高程值，最后按一定的格式輸出，形成該地區(qū)的格網(wǎng)DEM。
根據(jù)DEM成圖的要求，利用CAD命令或CAD VBA程序生成標(biāo)準(zhǔn)的DEM格網(wǎng)，CAD生成的DEM格網(wǎng)是嚴(yán)格按要求的間距完成的，不需要檢查。
6 DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值
DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值可以根據(jù)掃描的地形圖信息賦值，通常有兩種方法，即距離加權(quán)平均值法、三角網(wǎng)法，下面簡要介紹這兩種方法。
6.1距離加權(quán)平均值法
距離加權(quán)平均值法屬于逐點(diǎn)內(nèi)插法，即以DEM格網(wǎng)點(diǎn)為中心，確定一個(gè)領(lǐng)域范圍，用落在領(lǐng)域范圍內(nèi)的采樣點(diǎn)計(jì)算DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程值，該法由于內(nèi)插效率較高而成為目前DEM生產(chǎn)中常采用的方法。該方法原理如下：
設(shè)DEM格網(wǎng)點(diǎn)至周圍原圖高程點(diǎn)或等高線的距離（最短距離）為D1、D2、D3…Dn，采樣點(diǎn)的高程為H1、H2、H3…Hn，其權(quán)為P1P2P3…Pn，權(quán)Pi按式6-1計(jì)算
距離加權(quán)平均值法基本步驟為：
�。�1）選定DEM格網(wǎng)點(diǎn)，定義內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)的領(lǐng)域范圍，領(lǐng)域范圍至少應(yīng)包含三個(gè)以上原圖高程點(diǎn)；
�。�2）確定落在領(lǐng)域內(nèi)的采樣高程點(diǎn)，原圖采樣高程點(diǎn)應(yīng)具有代表意義，即應(yīng)符合領(lǐng)域地形特征，如DEM格網(wǎng)點(diǎn)落在坎上附近，原圖采樣高程點(diǎn)不能選擇坎下高程點(diǎn)，因?yàn)椴痪哂械匦未硇浴?nbsp;
（3）通過領(lǐng)域內(nèi)選定的采樣高程點(diǎn)，根據(jù)公式6-1、6-2計(jì)算內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程。
距離加權(quán)平均值法數(shù)學(xué)模型簡單，適宜于CAD VBA編程計(jì)算，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注記到南方CASS圖形中。
6.2構(gòu)三角網(wǎng)法
利用南方CASS軟件提供的“建立DTM”功能，利用高程數(shù)據(jù)建立DTM（三角網(wǎng)），再利用南方CASS軟件提供的“查詢指定點(diǎn)高程”功能，即可得到DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程，具體操作步驟如下：
�。�1）采集掃描地形圖上的原高程點(diǎn)，圖幅邊緣缺少原高程點(diǎn)時(shí)應(yīng)根據(jù)等高線內(nèi)插，使采集的原高程布滿整個(gè)圖幅，并形成相應(yīng)的高程數(shù)據(jù)文件。利用南方CASS軟件“建立DTM”功能構(gòu)建三角網(wǎng)，對建立的三角網(wǎng)進(jìn)行處理。
�。�2）利用南方CASS軟件的“查詢指定點(diǎn)高程”功能，查詢DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程，直接在CASS上注記DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程，并形成高程數(shù)據(jù)文件。
�。�3）檢查自動(dòng)生成的DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程是否與原地形圖有沖突，誤差較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行人工修改DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程。
7 DEM格網(wǎng)檢查
DEM格網(wǎng)檢查應(yīng)包括如下內(nèi)容：
�。�1）位置精度和屬性精度檢查：屬性精度，完整性和邏輯一致性檢查；位置精度和屬性代碼，可以通過南方CASS軟件對矢量數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行符號化和注記，檢查其正確性。
（2）生成TIN：檢查生成TIN是否采用了規(guī)定的數(shù)據(jù)內(nèi)容；檢查生成TIN時(shí)使用的各種參數(shù)是否合理和正確；檢查TIN是否覆蓋整個(gè)圖幅范圍，并向圖廓外適當(dāng)延伸；對 TIN進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粗差的地方和不合理的地方退回上一步，修改矢量數(shù)據(jù)。
（3）生成DEM：檢查生成DEM的內(nèi)插模型；檢查DEM數(shù)據(jù)起止點(diǎn)坐標(biāo)的正確性；檢查高程值有效范圍區(qū)是否正確；檢查DEM是否存在不平滑的地方需要編輯處理；檢查DEM是否有粗差，有則退上一步修改；檢查元數(shù)據(jù)文件是否正確。
主要檢查方法：將DEM按高程分層設(shè)色，與等高線和掃描影像疊加顯示或繪圖輸出檢查，或?qū)EM生成的三維暈渲圖與等高線疊加檢查。
（4）DEM編輯：檢查DEM數(shù)據(jù)中存在的不平滑現(xiàn)象是否徹底編輯干凈和合理。
8結(jié)論
本文簡要論述了利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖規(guī)則DEM制作的主要流程，通過實(shí)踐檢驗(yàn)論證了利用南方CASS進(jìn)行大比例尺掃描地形圖規(guī)則DEM制作的可行性、可靠性，重點(diǎn)闡述了DEM格網(wǎng)高程賦值的兩種方法及步驟，距離加權(quán)平均值法精度較高，但南方CASS軟件中沒有該功能，需要CAD二次開發(fā)編程實(shí)現(xiàn)；構(gòu)三角網(wǎng)法依據(jù)南方CASS軟件開發(fā)的功能，操作簡單、便捷、快速，但DTM建立受掃描原圖高程精度的制約，內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程在地形復(fù)雜時(shí)需要人為修改量較大。
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[關(guān)鍵詞]數(shù)字高程模型 圖像掃描 圖像糾正 DEM格網(wǎng) 精度評定 DEM產(chǎn)品
1概述
DEM是對地球表面的數(shù)字表達(dá)，它彌補(bǔ)了等高線的不足，既能表示地面連續(xù)的起伏變化，又適合作相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析和模擬。它是多學(xué)科交叉與滲透的高科技產(chǎn)物，在測繪、資源與環(huán)境、災(zāi)害防治、國防等與地形分析有關(guān)的科研及國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。正是由于DEM具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，而且DEM質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到地理信息系統(tǒng)各種分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以在建立和應(yīng)用DEM中，必須盡量準(zhǔn)確、客觀地反映地形表面的起伏變化。
DEM的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)獲取方式對于DEM的最終質(zhì)量至關(guān)重要。DEM原始數(shù)據(jù)主要是高程和平面位置數(shù)據(jù)，在可能條件下還應(yīng)包括各種地形結(jié)構(gòu)線如山谷線、山脊線、斷裂線等。另外，DEM應(yīng)用目的、數(shù)據(jù)采集效率和成本、技術(shù)熟練程度也影響著DEM數(shù)據(jù)采集的方法和策略。
目前，DEM的數(shù)據(jù)主要來源于原有地形圖、攝影測量與遙感影像數(shù)據(jù)、地面測量、原有DEM數(shù)據(jù)成果等。原有紙介質(zhì)地形圖通過掃描矢量化、制作大比例尺DEM經(jīng)過研究是可行的，利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖DEM制作的流程。
本文以利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖DEM制作的流程為主，同時(shí)討論：原有紙質(zhì)地形圖高分辨掃描方法及掃描質(zhì)量評定；利用南方CASS掃描地形圖糾正方法及糾正精度的評定；利用南方CASS制作標(biāo)準(zhǔn)DEM格網(wǎng)的方法及格網(wǎng)平面精度的評定；基于距離加權(quán)平均值法研究DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值的方法及DEM精度評定；基于構(gòu)三角網(wǎng)法DEM高程點(diǎn)自動(dòng)高程賦值的方法及DEM精度評定。
2紙介質(zhì)地形圖準(zhǔn)備工作
2.1掃描原圖要求
根據(jù)《1：500 1：1000 1：2000地形圖數(shù)字化規(guī)范》（GBT 17160-2008），掃描原地形圖一般應(yīng)該為聚酯薄膜圖，其變形應(yīng)該小于千分之0.2。若采用紙質(zhì)圖，根據(jù)用戶需要精度可適當(dāng)放寬，但變形要均勻，經(jīng)過仿射變換處理后應(yīng)該能達(dá)到相應(yīng)的精度要求。掃描原圖精度具體要求，圖廓邊長誤差≤0.2mm；圖廓對角線誤差≤0.3mm；公里網(wǎng)點(diǎn)間距誤差≤0.2mm。同時(shí)應(yīng)保證掃描原圖上的地理要素清晰、正確、圖面整潔。
2.2掃描前準(zhǔn)備工作
掃描數(shù)字化的前期準(zhǔn)備工作主要包括：根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)書，全面了解測區(qū)情況，如掃描原圖的比例尺、等高距、四周接邊情況以及作業(yè)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)；檢查掃描原地形圖是否符合要求，特別注意對圖廓邊長的檢查，以保證掃描后地形圖影像的精度；檢查數(shù)據(jù)采集所需的軟件是否安裝齊備；準(zhǔn)備好作業(yè)過程中所需資料以及生僻字登記簿。
2.3掃描原圖圖面預(yù)處理
在原地形圖掃描前，應(yīng)對圖面進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要包括：檢查要掃描的原地形圖與相鄰圖幅的接邊情況；線狀要素的連續(xù)性，如道路、河流、境界的走向，名稱、等級是否一致，等高線是否連續(xù)等；面狀地物如水域、植被、房屋以及大型工礦建筑物等是否閉合。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該作處理并做記錄。根據(jù)需要添補(bǔ)不完整的線劃。對圖上沒有明確界線的面狀要素部分，應(yīng)該加繪其概略范圍線，如復(fù)合植被、土質(zhì)類別、沼澤、水中灘等。如果掃描原地形圖不整潔，線劃、注記不清晰，可進(jìn)行補(bǔ)修或者重新標(biāo)描。
2.4屬性數(shù)據(jù)預(yù)處理
屬性數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括：對于圖上不易區(qū)分的要素類別和屬性應(yīng)該在預(yù)處理圖上標(biāo)識出來，如標(biāo)明同一線狀地物屬性變化和具有多重屬性的地物編碼等；檢查掃描原圖中各個(gè)要素信息是否完整（如行政區(qū)劃名稱、公路名稱和編號等），如果不完整，則應(yīng)該根據(jù)含有該要素信息的相鄰圖幅補(bǔ)充要素信息。
3原圖掃描與檢查
通過掃描儀將紙介質(zhì)地形圖掃描為柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放到計(jì)算機(jī)中，掃描分辨率不應(yīng)低于12點(diǎn)/mm（300dpi）。
掃描完成后，應(yīng)及時(shí)檢查如下內(nèi)容：
�。�1）柵格圖像分辨率是否達(dá)到300dpi。標(biāo)準(zhǔn)圖幅（50×50）掃描后圖像寬度應(yīng)不低于10680像素，高度應(yīng)不低于7052像素，水平分辨率應(yīng)不低于300dpi，垂直分辨率應(yīng)不低于300dpi，位深度應(yīng)不低于8；
（2）清晰程度，掃描圖像應(yīng)清晰，地物等點(diǎn)、線、面狀物應(yīng)明顯；
�。�3）錯(cuò)位情況，掃描圖像應(yīng)無錯(cuò)位情況；
（4）完整程度，掃描圖像應(yīng)百分之百完整。
4掃描圖圖像糾正
利用南方CASS圖像插入功能將掃描地形圖圖像插入至CASS中，利用圖像糾正功能進(jìn)行圖像的定位、定向與尺度匹配，然后進(jìn)行圖像糾正精度評定。
CASS掃描地形圖糾正的技術(shù)要求
4.1圖像糾正技術(shù)要求
柵格數(shù)據(jù)圖像糾正一般采用內(nèi)圖廓四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行圖像糾正，如果四個(gè)角點(diǎn)不能滿足精度要求，則需要進(jìn)行公里格網(wǎng)逐個(gè)點(diǎn)的糾正，糾正后的柵格數(shù)據(jù)平面精度應(yīng)滿足規(guī)定。定向后的柵格數(shù)據(jù)圖廓點(diǎn)與理論圖廓點(diǎn)誤差應(yīng)該不大于一個(gè)像素。
4.2圖像糾正精度評定
圖像糾正精度應(yīng)采用坐標(biāo)差法評定，即在糾正后的圖像上采集各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算采集的坐標(biāo)與坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)理論坐標(biāo)之差，得到各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的ΔX、ΔY，并求得各坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的ΔS，利用公式4-1計(jì)算坐標(biāo)格網(wǎng)點(diǎn)的糾正點(diǎn)位中誤差 經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的M△S值應(yīng)不小于相應(yīng)比例尺圖上0.2mm，超過時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行圖像糾正，直至符合該要求為止。
5 DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)生成
數(shù)字高程模型是在二維空間上對三維地形的描述，也就是說，它首先研究區(qū)域在二維平面上進(jìn)行格網(wǎng)劃分，格網(wǎng)的大小一般取決于DEM的應(yīng)用目的，形成覆蓋整個(gè)區(qū)域的格網(wǎng)空間結(jié)構(gòu)；然后利用分布在格網(wǎng)點(diǎn)周圍的地形采樣點(diǎn)內(nèi)插計(jì)算格網(wǎng)點(diǎn)的高程值，最后按一定的格式輸出，形成該地區(qū)的格網(wǎng)DEM。
根據(jù)DEM成圖的要求，利用CAD命令或CAD VBA程序生成標(biāo)準(zhǔn)的DEM格網(wǎng)，CAD生成的DEM格網(wǎng)是嚴(yán)格按要求的間距完成的，不需要檢查。
6 DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值
DEM標(biāo)準(zhǔn)格網(wǎng)點(diǎn)高程賦值可以根據(jù)掃描的地形圖信息賦值，通常有兩種方法，即距離加權(quán)平均值法、三角網(wǎng)法，下面簡要介紹這兩種方法。
6.1距離加權(quán)平均值法
距離加權(quán)平均值法屬于逐點(diǎn)內(nèi)插法，即以DEM格網(wǎng)點(diǎn)為中心，確定一個(gè)領(lǐng)域范圍，用落在領(lǐng)域范圍內(nèi)的采樣點(diǎn)計(jì)算DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程值，該法由于內(nèi)插效率較高而成為目前DEM生產(chǎn)中常采用的方法。該方法原理如下：
設(shè)DEM格網(wǎng)點(diǎn)至周圍原圖高程點(diǎn)或等高線的距離（最短距離）為D1、D2、D3…Dn，采樣點(diǎn)的高程為H1、H2、H3…Hn，其權(quán)為P1P2P3…Pn，權(quán)Pi按式6-1計(jì)算
距離加權(quán)平均值法基本步驟為：
�。�1）選定DEM格網(wǎng)點(diǎn)，定義內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)的領(lǐng)域范圍，領(lǐng)域范圍至少應(yīng)包含三個(gè)以上原圖高程點(diǎn)；
�。�2）確定落在領(lǐng)域內(nèi)的采樣高程點(diǎn)，原圖采樣高程點(diǎn)應(yīng)具有代表意義，即應(yīng)符合領(lǐng)域地形特征，如DEM格網(wǎng)點(diǎn)落在坎上附近，原圖采樣高程點(diǎn)不能選擇坎下高程點(diǎn)，因?yàn)椴痪哂械匦未硇浴?nbsp;
（3）通過領(lǐng)域內(nèi)選定的采樣高程點(diǎn)，根據(jù)公式6-1、6-2計(jì)算內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程。
距離加權(quán)平均值法數(shù)學(xué)模型簡單，適宜于CAD VBA編程計(jì)算，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注記到南方CASS圖形中。
6.2構(gòu)三角網(wǎng)法
利用南方CASS軟件提供的“建立DTM”功能，利用高程數(shù)據(jù)建立DTM（三角網(wǎng)），再利用南方CASS軟件提供的“查詢指定點(diǎn)高程”功能，即可得到DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程，具體操作步驟如下：
�。�1）采集掃描地形圖上的原高程點(diǎn)，圖幅邊緣缺少原高程點(diǎn)時(shí)應(yīng)根據(jù)等高線內(nèi)插，使采集的原高程布滿整個(gè)圖幅，并形成相應(yīng)的高程數(shù)據(jù)文件。利用南方CASS軟件“建立DTM”功能構(gòu)建三角網(wǎng)，對建立的三角網(wǎng)進(jìn)行處理。
�。�2）利用南方CASS軟件的“查詢指定點(diǎn)高程”功能，查詢DEM格網(wǎng)點(diǎn)的高程，直接在CASS上注記DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程，并形成高程數(shù)據(jù)文件。
�。�3）檢查自動(dòng)生成的DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程是否與原地形圖有沖突，誤差較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行人工修改DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程。
7 DEM格網(wǎng)檢查
DEM格網(wǎng)檢查應(yīng)包括如下內(nèi)容：
�。�1）位置精度和屬性精度檢查：屬性精度，完整性和邏輯一致性檢查；位置精度和屬性代碼，可以通過南方CASS軟件對矢量數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行符號化和注記，檢查其正確性。
（2）生成TIN：檢查生成TIN是否采用了規(guī)定的數(shù)據(jù)內(nèi)容；檢查生成TIN時(shí)使用的各種參數(shù)是否合理和正確；檢查TIN是否覆蓋整個(gè)圖幅范圍，并向圖廓外適當(dāng)延伸；對 TIN進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)粗差的地方和不合理的地方退回上一步，修改矢量數(shù)據(jù)。
（3）生成DEM：檢查生成DEM的內(nèi)插模型；檢查DEM數(shù)據(jù)起止點(diǎn)坐標(biāo)的正確性；檢查高程值有效范圍區(qū)是否正確；檢查DEM是否存在不平滑的地方需要編輯處理；檢查DEM是否有粗差，有則退上一步修改；檢查元數(shù)據(jù)文件是否正確。
主要檢查方法：將DEM按高程分層設(shè)色，與等高線和掃描影像疊加顯示或繪圖輸出檢查，或?qū)EM生成的三維暈渲圖與等高線疊加檢查。
（4）DEM編輯：檢查DEM數(shù)據(jù)中存在的不平滑現(xiàn)象是否徹底編輯干凈和合理。
8結(jié)論
本文簡要論述了利用南方CASS進(jìn)行掃描地形圖規(guī)則DEM制作的主要流程，通過實(shí)踐檢驗(yàn)論證了利用南方CASS進(jìn)行大比例尺掃描地形圖規(guī)則DEM制作的可行性、可靠性，重點(diǎn)闡述了DEM格網(wǎng)高程賦值的兩種方法及步驟，距離加權(quán)平均值法精度較高，但南方CASS軟件中沒有該功能，需要CAD二次開發(fā)編程實(shí)現(xiàn)；構(gòu)三角網(wǎng)法依據(jù)南方CASS軟件開發(fā)的功能，操作簡單、便捷、快速，但DTM建立受掃描原圖高程精度的制約，內(nèi)插DEM格網(wǎng)點(diǎn)高程在地形復(fù)雜時(shí)需要人為修改量較大。
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