地理國情普查DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)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(chǎn)技術(shù)，不僅能夠提高地理國情的監(jiān)測效率，還能夠確保國情普查數(shù)據(jù)的準確性與效率，對此加強對DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)的應用研究，有著現(xiàn)實的意義。為了能夠確保DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)的應用效果，則需要基于DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程與步驟進行運用。

關鍵詞：DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)；地理國情普查；數(shù)據(jù)信息；應用

地理國情普查工作中，DEM是主要構(gòu)成部分。由DEM派生而成的坡向與坡度等數(shù)據(jù)，可以用來統(tǒng)計與分析我國各區(qū)域的地形地貌。原有的數(shù)據(jù)成果格網(wǎng)的尺寸，已經(jīng)難以適應現(xiàn)代地理國情普查的需要，因此常使用1：10000DLG數(shù)據(jù)以及相關數(shù)據(jù)源，對數(shù)據(jù)成果生生成格網(wǎng)進行細化，使其尺寸由原有的5m細化為2m，生成DEM數(shù)據(jù)。

1 DEM概述

DEM即數(shù)字高程模型，該模型主要是以數(shù)字的形式，根據(jù)結(jié)構(gòu)組織，將數(shù)據(jù)信息整合起來，用來表示實際地理區(qū)域的的地形特征的空間分布。用數(shù)字來描述地理區(qū)域的地形形狀與起伏情況。該模型將實際地形數(shù)據(jù)，以離散數(shù)字形式，展現(xiàn)在計算機設備中，將地形地貌等信息，進行數(shù)據(jù)計量化處理，使其更加的清晰與直觀?；诘乩韲槠詹樾枨?，DEM精細化利用實際地理數(shù)據(jù)信息，比如等高線、高程點等，來構(gòu)建DEM精細化成果，進而反映地理國情。

2 DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)指標

數(shù)學基礎指標包括：1）平面坐標系統(tǒng)，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(wǎng)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(wǎng)點高程中誤差是0.7m；DEM內(nèi)插點高程中誤差是0.7×1.2m。隱蔽地區(qū)高程中誤差，則可以以在對應地形高程中誤差的1.5倍數(shù)計算。隱蔽地區(qū)DEM內(nèi)插點高程中誤差，則可以按照規(guī)定的1.2倍數(shù)計算。高程中誤差的最大誤差限為采樣點數(shù)據(jù)值的2倍，高程數(shù)值保留1位小數(shù)[1]。

3 DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)應用流程

3.1 DEM制作過程

3.1.1 DEM制作方法

基于數(shù)據(jù)源可以將DEM制作方法劃分為：航空攝影測量影像法；DIG數(shù)據(jù)生成法；DEM數(shù)據(jù)生成法等。航空攝影測量影像法的制作效率高，但是數(shù)據(jù)質(zhì)量較差。若利用地形圖內(nèi)插DEM方法，則對地形圖的時效性有著較高的要求。DEM生產(chǎn)軟件主要包括：ArcGIS、MapMatrix等。

3.1.2 數(shù)據(jù)預處理

在數(shù)據(jù)源中提取要素信息，比如高程點與水系等，檢查數(shù)據(jù)的質(zhì)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(shù)據(jù)，作為地形圖內(nèi)插DEM方法應用的基礎數(shù)據(jù)。提取1：10000DLG水系層數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(nèi)插

因為地理區(qū)域不同，則地貌也存在差異，因此DEM精細化生產(chǎn)所選擇的內(nèi)插方法不同。若地理區(qū)域內(nèi)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(nèi)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(nèi)插算法，比如以地形特征為依據(jù)的柵格插值法，或者以距離變換為依據(jù)的柵格插值法。在使用TIN內(nèi)插算法時，則需要使用地理區(qū)域周邊圖幅數(shù)據(jù)，作為內(nèi)插數(shù)據(jù)進行處理，經(jīng)過接邊后的DEM數(shù)據(jù)，其同名格網(wǎng)點內(nèi)的高程值則要相同[2]。

3.2 精細化DEM數(shù)據(jù)核查

地理國情普查中，應用DEM精細化生產(chǎn)技術(shù)，完成數(shù)據(jù)生產(chǎn)后，則需要對數(shù)據(jù)進行檢查。主要核查以下內(nèi)容：1）檢查空間參考系。對于DEM精細化生產(chǎn)數(shù)據(jù)的空間參考系檢查，主要檢查的是平面坐標系統(tǒng)是否規(guī)范，同時檢查高程基準的規(guī)范性，除此之外還需要檢查各類地圖投影參數(shù)的準確性。2）檢查位置數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)邏輯的一致性。主要是檢查數(shù)據(jù)文件的組織與存儲的規(guī)范性，是否做好歸檔工作。檢查DEM精細化數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，所用到的各項資料的實時性，檢查其是否符合規(guī)范化要求。4）附件檢查。主要是檢查原數(shù)據(jù)文件組織以及命名等，檢查其是否規(guī)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(quán)威性，除此之外還需要檢查技術(shù)設計與技術(shù)總結(jié)等資料，檢查其齊全性與規(guī)整性。5）檢查內(nèi)插生成的DEM質(zhì)量，可以采取套合差的檢測發(fā)方法，將DEM數(shù)據(jù)法所生產(chǎn)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(chǎn)數(shù)據(jù)成果，能夠符合技術(shù)指標規(guī)定[3]。

結(jié)束語：地理國情普查作業(yè)中，利用DEM精細化在生產(chǎn)技術(shù)，則需要根據(jù)其技術(shù)指標，遵循技術(shù)應用流程，構(gòu)建DEM，進行數(shù)據(jù)生產(chǎn)。并且檢查DEM生產(chǎn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在各個應用環(huán)節(jié)內(nèi)，均需要加強數(shù)據(jù)管理，確保數(shù)據(jù)的精準性。DEM精細化在生產(chǎn)技術(shù)的應用，極大程度上提高了地理國情普查作業(yè)的效率，但是還存在著需要改進的問題，還需要加強技術(shù)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(chǎn)技術(shù)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(shù)及實現(xiàn)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(chǎn)方法探索[J].地理空間信息，2016（11）：39-40+51.