地理國情普查DEM精細化生產技術及應用

郭江萍

摘要：地理國情普查工作中，應用DEM精細化生產技術，不僅能夠提高地理國情的監測效率，還能夠確保國情普查數據的準確性與效率，對此加強對DEM精細化生產技術的應用研究，有著現實的意義。為了能夠確保DEM精細化生產技術的應用效果，則需要基于DLG數據生產流程與步驟進行運用。

關鍵詞：DEM精細化生產技術；地理國情普查；數據信息；應用

地理國情普查工作中，DEM是主要構成部分。由DEM派生而成的坡向與坡度等數據，可以用來統計與分析我國各區域的地形地貌。原有的數據成果格網的尺寸，已經難以適應現代地理國情普查的需要，因此常使用1：10000DLG數據以及相關數據源，對數據成果生生成格網進行細化，使其尺寸由原有的5m細化為2m，生成DEM數據。

1 DEM概述

DEM即數字高程模型，該模型主要是以數字的形式，根據結構組織，將數據信息整合起來，用來表示實際地理區域的的地形特征的空間分布。用數字來描述地理區域的地形形狀與起伏情況。該模型將實際地形數據，以離散數字形式，展現在計算機設備中，將地形地貌等信息，進行數據計量化處理，使其更加的清晰與直觀。基于地理國情普查需求，DEM精細化利用實際地理數據信息，比如等高線、高程點等，來構建DEM精細化成果，進而反映地理國情。

2 DEM精細化生產技術指標

數學基礎指標包括：1）平面坐標系統，即2000國家大地表系。2）高程基準指標是1985國家高程基準；3）投影指標是高斯-克呂格投影，按3度分帶；4）比例尺為1：10000，空間單元格網是2m，等高距是5m或者10m。

精度指標（以平地為例）：平地基本等高距是1m；地面坡度<2°；高差<20m；格網點高程中誤差是0.7m；DEM內插點高程中誤差是0.7×1.2m。隱蔽地區高程中誤差，則可以以在對應地形高程中誤差的1.5倍數計算。隱蔽地區DEM內插點高程中誤差，則可以按照規定的1.2倍數計算。高程中誤差的最大誤差限為采樣點數據值的2倍，高程數值保留1位小數[1]。

3 DEM精細化生產技術應用流程

3.1 DEM制作過程

3.1.1 DEM制作方法

基于數據源可以將DEM制作方法劃分為：航空攝影測量影像法；DIG數據生成法；DEM數據生成法等。航空攝影測量影像法的制作效率高，但是數據質量較差。若利用地形圖內插DEM方法，則對地形圖的時效性有著較高的要求。DEM生產軟件主要包括：ArcGIS、MapMatrix等。

3.1.2 數據預處理

在數據源中提取要素信息，比如高程點與水系等，檢查數據的質量，尤其是高程點與等高線的高程值，檢查其是否正確。提取1：10000DLG高程點，以及等高線數據，作為地形圖內插DEM方法應用的基礎數據。提取1：10000DLG水系層數據，水系層的面積要>400m2，而且是靜止水域，即湖泊、池塘等，利用CAD制作成圖。

3.1.3 采集地形特征-以流動水域特征采集為例

在進行水域特征采集時，對于點與線特征采集，則需要確保特征線之間不存在交叉情況，同時特征點與線、地貌層數據之間不能存在相互矛盾問題。在采集流動水域特征時，基于由上到下的選擇，采集特征線，即高程梯度下降情況，因為河流沿著等值線的走向存在高差，因此橫向存在等值線穿越的情況。

3.1.4 DEM內插

因為地理區域不同，則地貌也存在差異，因此DEM精細化生產所選擇的內插方法不同。若地理區域內的山地地形完整度較高，而且等高線信息較為豐富，則可以采用TIN內插算法，若等高線信息較少，而地形較為平坦或者較為破碎，則可以靈活運用內插算法，比如以地形特征為依據的柵格插值法，或者以距離變換為依據的柵格插值法。在使用TIN內插算法時，則需要使用地理區域周邊圖幅數據，作為內插數據進行處理，經過接邊后的DEM數據，其同名格網點內的高程值則要相同[2]。

3.2 精細化DEM數據核查

地理國情普查中，應用DEM精細化生產技術，完成數據生產后，則需要對數據進行檢查。主要核查以下內容：1）檢查空間參考系。對于DEM精細化生產數據的空間參考系檢查，主要檢查的是平面坐標系統是否規范，同時檢查高程基準的規范性，除此之外還需要檢查各類地圖投影參數的準確性。2）檢查位置數據精度。主要檢查高程中誤差以及接邊誤差，同時還需要檢查套合差。3）檢查數據邏輯的一致性。主要是檢查數據文件的組織與存儲的規范性，是否做好歸檔工作。檢查DEM精細化數據生產中，所用到的各項資料的實時性，檢查其是否符合規范化要求。4）附件檢查。主要是檢查原數據文件組織以及命名等，檢查其是否規范正確，填寫是否完整，不存在錯漏問題，同時檢查基礎資料的準確性與權威性，除此之外還需要檢查技術設計與技術總結等資料，檢查其齊全性與規整性。5）檢查內插生成的DEM質量，可以采取套合差的檢測發方法，將DEM數據法所生產出來的等高線圖，以及原始的DLG進行套合，將套合差作為檢查指標，以此確保生產數據成果，能夠符合技術指標規定[3]。

結束語：地理國情普查作業中，利用DEM精細化在生產技術，則需要根據其技術指標，遵循技術應用流程，構建DEM，進行數據生產。并且檢查DEM生產數據的質量。在各個應用環節內，均需要加強數據管理，確保數據的精準性。DEM精細化在生產技術的應用，極大程度上提高了地理國情普查作業的效率，但是還存在著需要改進的問題，還需要加強技術研究。

參考文獻

[1]楊玉冰，秦曉莉.地理國情普查DEM精細化生產技術及應用淺析[J].國土資源導刊，2015（04）：85-89.

[2]凌曉春，劉石棟，鐘全寶.地理國情普查的關鍵技術及實現策略[J].地理空間信息，2016（03）：36-39+7-8.

[3]容茜，沈佳潔.基于DLG的地理國情普查DEM精細化生產方法探索[J].地理空間信息，2016（11）：39-40+51.