数字高程模型知道

1、什么是数字高程模型，它有什么特点？ 学者 定义 Miller(1958) 任意坐标场中大量已知三维坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。 Doyle(1978) 描述地面诸特性空间分布的有序数值阵列，在一般情况下，所记录的地面特性为高程值，它的空间分布由平面直角坐标系统来描述，也可通过大地坐标进行描述。 Burrough(1986) 以数字形式表示的地球局部表面的量化模型。 Weibel(1991) 局部地形表面的数字化表达 广义：地形表面形态的数字化表达

狭义：有限的离散高程采样数据对地表形态的数字化模拟 特点

1）精度的恒定性 2）表达的多样性 3）更新的实时性 4）尺度的综合性

2、简述数字高程模型的主要研究内容。

1)地形数据采集；2)数据组织与地表建模，主要分为不规则格网DEM(TIN)和规则格网DEM (GRID)；3)精度分析与质量控制；4)可视化表达；5)应用与分析 3、试分析数字高程模型数据源及其特点

1)地面本身 通过气压测高法、航空和测高仪等可获得精度要求不高的高程数据，以用于大范围高程要求不高的科学研究。

2)既有模拟/数字地形图 地形图现势性：纸质地形图制作工艺复杂、更新周期长，一般不能反映局部地形地貌的变化情况。

地形图存储介质：多为纸质存储介质导致地形图幅不同程度的变形。

地形图精度：不同的精度对应的等高线等高距、对地形的综合程度、成图方法各不同。

3)航空/航天遥感影象 航空/航天遥感影象的更新速度快，一直是地形图测绘和更新最有效、也是最主要的手段。

特点： 遥感的几何畸变；遥感数据的增强处理； 遥感数据的空间分辨率；遥感影像数据的解译与判读 4)既有DEM数据

4、简述数字高程模型数据采样中的基本布点方式及采样数据的属性。

基本布点方式：选择性采样、沿等高线采样、剖面法、规则格网采样、渐近采样、混合采样

采样数据的三大属性：点的分布、密度、数据精度

5、目前主流的DEM数据采集方法有哪些？并对各方法进行对比分析。

1）从地面直接采集的方法 全站仪数字采集、GPS采集(RTK方式)；精度非常高(cm)、效率低、成本高、适用于小范围区域（特别是工程应用）

2）地形图数据采集方法 精度与底图有关(图上0.1~0.3mm)、效率高、成本低、适用于国家范围内的中低精度DEM的数据采集

3）摄影测量数据采集方法 精度比较高(cm~dm)、效率高、成本比较高、适用于国家范围内的较高精度DEM的数据采集 6、DEM数据获取中的新技术和方法有哪些？

1）合成孔径雷达干涉测量数据采集方法；2）机载激光扫描数据采集；3）基于声波、超声波的DEM数据采集

7、试述基于数字摄影测量的DEM数据采集方法的生产工艺流程

8、简述GRID的结构特点与数据组织形式。 基本数据结构

数据头——角点坐标、格网间距、行列数、坐标系统、高程基准、 无数据区值、高程放大系数、高程平移系数、最小高程、

最大高程、数据存储类型、方位角 数据体——按行列顺序排列的格网点高程阵列 数据压缩

二进制存储

高程放大系数、高程平移系数 数字图象压缩算法 DEM金字塔

9、如何对GRID数据进行压缩？

1）行程编码结构：对于一幅DEM，常常在行或列方向上相邻若干个具有相同的高程值，因而从第一列开始在格网单元数值发生变化时该值以及重复个数。 2）块状编码结构：采用方形区域作为记录单元，每个记录单元的初始值（行号、列号）、格网单元高程值和方形区域半径所组成的单元组。

3）四叉树数据结构：首先把一个图幅等分成四个部分，逐块检查起栅格值若每个子区所有的栅格都含有相同值时，该块不在往下分，否则，该去在分成四个区域，如此递归下去，直到子区都含有相同值为止 9、简述TIN的存储结构和特点。

在TIN模型中的基本元素有三角形顶点、边和面

基本元素间的拓扑关系：存在点与线、点与面、线与面、面与面的拓扑关系 基本数据结构：三角形顶点莪的坐标文件和组成三角形三顶点文件 10、 试对比分析GRID和TIN的优缺点。 GRID TIN 数据结构 光栅数据结构 拓扑矢量数据结构 简单、易于维护更新 复杂、维护更新困难 顾及地表几何特征 否 是 分辨率 固定分辨率；采样点按规可变分辨率；可根据地形 则格网分布，地形简单地复杂程度灵活布置采样区采样点数据冗余，地形点 复杂地区采样点密度不 足 保凸性 差 优 逼真性 较好 优 光滑性 较好 差 表面分析能力 充分利用数字图象处理较差 与分析技术，强 适用范围 反映大范围宏观地表形建立小范围高精度数字态，适用于国家基本比例表面，适用于细部三维景尺DEM建库及基于DEM观再现和工程应用 的科学分析与研究 11、 简述GRID建立的基本思路和核心内容？ 基本思路

首先对研究区域在平面坐标域上进行格网划分；然后利用地形采样点内插计算出各格网点的高程，生成以GRID数据结构形式存储的高程数据集；最终建立用于表达研究区域地表形态的连续数字表面 核心问题

DEM内插(内插数学模型的选择、邻域范围的确定)

12、 生成GRID的主要方法有哪些？与DEM数据采集方法、采样策略和采样数据分布间存在哪些联系？

1）基于规则格网分布采样点的GRID建立 ·最近邻域法 ·双线性内插

H=a0+a1x+a2y+a3xy ·双三次曲面内插 ·二元样条函数内插

2）基于不规则分布采样点的GRID建立 ·整体内插 ·逐点内插法

a(反距离权)加权平均法 b移动曲面拟合法 c克立金法 ·间接法

基本思路：先构建TIN，然后在TIN表面上内插格网点高程 线性内插 H=a0+a1x+a2y

双二次曲面内插H=a0+a1x+a2y+a3xy+a4x2+a5y2 3）基于等高线分等高线直接内插法 等高线离散化法 等高线构TIN法

布采样点的GRID建立

13、 DEM表面建模中常用的函数模型有哪些？各适用于哪种类型的表面模型？

线性内插：连续而不光滑、双线性内插;局部光滑连续，整体不光滑、三次样条函数

线性内插、双线性内插、三次样条函数是适合规则分布采样点的内插函数。 14、 试述基于不规则分布采样点的移动曲面拟合法建立GRID的基本思路？ 拟合曲面

H=a0+a1x+a2y+a3xy+a4x2+a5y2 （双二次曲面） 平差准则

[Pvv]=min (最小二乘法）

15、 试述基于不规则分布采样点的反距离权法建立GRID的基本思路？ (反距离权)加权平均法

pi=di-2

16、 试述基于等高线分布采样数据间接法建立GRID的基本思路 ？

答：首先对研究区域在平面坐标域上进行格网划分；然后利用地形采样点内插计算出各格网点的高程，生成以GRID数据结构形式存储的高程数据集；最终建立用于表达研究区域地表形态的连续数字表面