基于ARCGIS数字高程模型（DEM）质量控制的方法与技巧.docVIP

基于ARCGIS数字高程模型（DEM）质量控制的方法与技巧 　　摘要：本文以广东省1：1万DEM数字高程模型整合项目的质量控制为例，探讨了在质量控制过程中如何利用有效的检查方法和工具对数字高程模型（DEM）进行检查，提高工作效率，阐述了基于ARCGIS数字高程模型（DEM）质量控制的一些方法与技巧。 　　关键词：1：1万数据整合 DEM ArcGIS 　　0 引言 　　数字高程模型（Digital Elevation Model DEM）是“4D”产品的一种，它是一定区域范围内对于地球表面地形地貌的一种离散数字表达。近年来，随着数字中国地理空间框架建设的加速推进，全国各省、市、自治区测绘部门的1：1万基础地理信息数据库建设发展迅速，覆盖范围不断扩大。为满足地理信息应用服务、地理国情监测普查、地理信息公共服务平台建设、多级基础地理信息数据快速联动更新等需要，建立了一套基础地理信息数据更新机制，综合利用各种来源的现势资料，包括必威体育精装版的航空影像、必威体育精装版的数字高程模型（DEM）数据、高分辨率卫星遥感影像、必威体育精装版的行政勘界资料、必威体育精装版的地面实测数据等，形成符合国家标准的全国横向统一、纵向衔接的基础地理信息数据库，建成优化升级版的广东省1：1万基础地理信息数据库管理系统和服务系统，最终为满足广东省1：1万数据库动态更新、快速制图、多尺度数据联动更新与集成应用服务的需要提供了数据。 　　因此数字高程模型（DEM）数据的质量控制显得尤为重要，由于全省数据源比较复杂，质量的控制难度很大，迫使在质量控制方面探讨更有效的检查方法和技巧，以便提高质量控制的效率。 　　1 DEM质量控制方法研究的背景 　　1.1 影响DEM精度的主要因素及误差来源 　　影响DEM精度的因素多种多样，其中DEM原始数据的质量是最主要的因素，自基础库建成全省第一代1：10000 DEM数据后，广东省分区域持续开展了1：10000 DEM数据更新工作，紧跟1：10000 DLG框架要素和全要素数据更新进度，1：10000 DEM数据的现势性与1：10000 DLG 框架要素和全要素数据的现势性基本一致。 但由于广东省经济发展速度快，地形地物变化多，现有1：10000 DEM数据与2013年必威体育精装版更新的核心要素数据现势性差异比较大，特别是与道路等特征线符合不好，此外，1：10000 DEM各测区更新时间不同，新旧测区之间存在部分图幅数据成果不接边等问题。 　　1.2 DEM数据源数据与设计规范要求差异的分析 　　广东省1：10000 DEM 数据的规格与国家《总体方案》和《生产技术规定》要求对比分析。 　　①数学基础：采用统一的数学基础，平面坐标系统为1980西安坐标系，高斯-克吕格投影，3°分带，高程系统采用1985国家高程基准。其中，广东省数据平面坐标系统与国家《总体方案》和《生产技术规定》要求的CGCS2000平面坐标系统不一致。 　　②格网间距全省统一为5米，与国家要求一致。 　　③广东省数据格网起止点坐标按测绘行业标准《基础地理信息数字产品1：10000 1：50000数字高程模型》计算，与国家《总体方案》的要求和1：50000DEM衔接存在差异。 　　2 DEM整合技术路线及质量控制流程 　　DEM整合技术路线：利用ArcGIS软件，选取目前各区域现势性最好的1：1万DEM数据源，按不同的投影分带，以分块的方式组织数据源，采用七参数法或改正数修正的方法进行坐标系统转换，转换过程中采用双线性内插方法进行格网点高程值内插和格网起算点修改，分块转换完成后按照国家《总体方案》要求进行分块拼接和分幅裁切，DEM整合处理方法与总体思路如图1所示： 　　■ 　　图1 DEM数据整合技术路线及质量控制流程图 　　3 基于ARCGIS 数字高程模型DEM质量控制方法 　　①利用ARCGIS软件进行自动检查，检查空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，检查和发现数据中存在的错误。 　　②半自动检查（人机交互检查）。DEM数据质量控制的过程中程序自动检查的手段不能完全确定其正确与否，但程序检查能将有疑点的地方有哪些信誉好的足球投注网站出来，缩小范围或精确定位，再采用人机交互检查方法，由目视检查判断数据的正确性。 　　③目视检查。通过人工检查核对影像、数据表格等，从而判断检查内容的正确性。 　　4 基于ARCGIS 数字高程模型DEM质量控制内容与技巧 　　4.1 基于ARCGIS软件对数字高程模型（DEM）质量控制的内容 　　利用ARCGIS软件对数字高程模型（DEM）质量控制的内容有DEM原始的数学基础、DEM数据起始点坐标的正确性、DEM原始数据的质量、高程值有效范围区是否正确、DEM的内插模型、DEM数据的接边、高程异常值包括高