地理国情普查DEM精细化生产技术及应用

郭江萍

摘要：地理国情普查工作中，应用DEM精细化生产技术，不仅能够提高地理国情的监测效率，还能够确保国情普查数据的准确性与效率，对此加强对DEM精细化生产技术的应用研究，有着现实的意义。为了能够确保DEM精细化生产技术的应用效果，则需要基于DLG数据生产流程与步骤进行运用。

关键词：DEM精细化生产技术；地理国情普查；数据信息；应用

地理国情普查工作中，DEM是主要构成部分。由DEM派生而成的坡向与坡度等数据，可以用来统计与分析我国各区域的地形地貌。原有的数据成果格网的尺寸，已经难以适应现代地理国情普查的需要，因此常使用1：10000DLG数据以及相关数据源，对数据成果生生成格网进行细化，使其尺寸由原有的5m细化为2m，生成DEM数据。

1 DEM概述

DEM即数字高程模型，该模型主要是以数字的形式，根据结构组织，将数据信息整合起来，用来表示实际地理区域的的地形特征的空间分布。用数字来描述地理区域的地形形状与起伏情况。该模型将实际地形数据，以离散数字形式，展现在计算机设备中，将地形地貌等信息，进行数据计量化处理，使其更加的清晰与直观。基于地理国情普查需求，DEM精细化利用实际地理数据信息，比如等高线、高程点等，来构建DEM精细化成果，进而反映地理国情。

2 DEM精细化生产技术指标

数学基础指标包括：1）平面坐标系统，即2000国家大地表系。2）高程基准指标是1985国家高程基准；3）投影指标是高斯-克吕格投影，按3度分带；4）比例尺为1：10000，空间单元格网是2m，等高距是5m或者10m。

精度指标（以平地为例）：平地基本等高距是1m；地面坡度<2°；高差<20m；格网点高程中误差是0.7m；DEM内插点高程中误差是0.7×1.2m。隐蔽地区高程中误差，则可以以在对应地形高程中误差的1.5倍数计算。隐蔽地区DEM内插点高程中误差，则可以按照规定的1.2倍数计算。高程中误差的最大误差限为采样点数据值的2倍，高程数值保留1位小数[1]。

3 DEM精细化生产技术应用流程

3.1 DEM制作过程

3.1.1 DEM制作方法

基于数据源可以将DEM制作方法划分为：航空摄影测量影像法；DIG数据生成法；DEM数据生成法等。航空摄影测量影像法的制作效率高，但是数据质量较差。若利用地形图内插DEM方法，则对地形图的时效性有着较高的要求。DEM生产软件主要包括：ArcGIS、MapMatrix等。

3.1.2 数据预处理

在数据源中提取要素信息，比如高程点与水系等，检查数据的质量，尤其是高程点与等高线的高程值，检查其是否正确。提取1：10000DLG高程点，以及等高线数据，作为地形图内插DEM方法应用的基础数据。提取1：10000DLG水系层数据，水系层的面积要>400m2，而且是静止水域，即湖泊、池塘等，利用CAD制作成图。

3.1.3 采集地形特征-以流动水域特征采集为例

在进行水域特征采集时，对于点与线特征采集，则需要确保特征线之间不存在交叉情况，同时特征点与线、地貌层数据之间不能存在相互矛盾问题。在采集流动水域特征时，基于由上到下的选择，采集特征线，即高程梯度下降情况，因为河流沿着等值线的走向存在高差，因此横向存在等值线穿越的情况。

3.1.4 DEM内插

因为地理区域不同，则地貌也存在差异，因此DEM精细化生产所选择的内插方法不同。若地理区域内的山地地形完整度较高，而且等高线信息较为丰富，则可以采用TIN内插算法，若等高线信息较少，而地形较为平坦或者较为破碎，则可以灵活运用内插算法，比如以地形特征为依据的栅格插值法，或者以距离变换为依据的栅格插值法。在使用TIN内插算法时，则需要使用地理区域周边图幅数据，作为内插数据进行处理，经过接边后的DEM数据，其同名格网点内的高程值则要相同[2]。

3.2 精细化DEM数据核查

地理国情普查中，应用DEM精细化生产技术，完成数据生产后，则需要对数据进行检查。主要核查以下内容：1）检查空间参考系。對于DEM精细化生产数据的空间参考系检查，主要检查的是平面坐标系统是否规范，同时检查高程基准的规范性，除此之外还需要检查各类地图投影参数的准确性。2）检查位置数据精度。主要检查高程中误差以及接边误差，同时还需要检查套合差。3）检查数据逻辑的一致性。主要是检查数据文件的组织与存储的规范性，是否做好归档工作。检查DEM精细化数据生产中，所用到的各项资料的实时性，检查其是否符合规范化要求。4）附件检查。主要是检查原数据文件组织以及命名等，检查其是否规范正确，填写是否完整，不存在错漏问题，同时检查基础资料的准确性与权威性，除此之外还需要检查技术设计与技术总结等资料，检查其齐全性与规整性。5）检查内插生成的DEM质量，可以采取套合差的检测发方法，将DEM数据法所生产出来的等高线图，以及原始的DLG进行套合，将套合差作为检查指标，以此确保生产数据成果，能够符合技术指标规定[3]。

结束语：地理国情普查作业中，利用DEM精细化在生产技术，则需要根据其技术指标，遵循技术应用流程，构建DEM，进行数据生产。并且检查DEM生产数据的质量。在各个应用环节内，均需要加强数据管理，确保数据的精准性。DEM精细化在生产技术的应用，极大程度上提高了地理国情普查作业的效率，但是还存在着需要改进的问题，还需要加强技术研究。

参考文献

[1]杨玉冰，秦晓莉.地理国情普查DEM精细化生产技术及应用浅析[J].国土资源导刊，2015（04）：85-89.

[2]凌晓春，刘石栋，钟全宝.地理国情普查的关键技术及实现策略[J].地理空间信息，2016（03）：36-39+7-8.

[3]容茜，沈佳洁.基于DLG的地理国情普查DEM精细化生产方法探索[J].地理空间信息，2016（11）：39-40+51.