高程數(shù)據(jù)格式介紹

1 概述

目前業(yè)內(nèi)常用的地形數(shù)據(jù)格式有img,tif,grp及dem,其中dem在地形表達(dá)中能力最強(qiáng)，效果最好，本文圍繞dem的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行介紹。

2 DEM簡介

數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model)，簡稱DEM，是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面地形的數(shù)字化模擬(即地形表面形態(tài)的數(shù)字化表達(dá))，它是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地面模型，是數(shù)字地形模型 (Digital Terrain Model，簡稱DTM)的一個(gè)分支，其它各種地形特征值均可由此派生。

一般認(rèn)為，DTM是描述包括高程在內(nèi)的各種地貌因子，如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布，其中DEM是零階單純的單項(xiàng)數(shù)字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎(chǔ)上派生。

3 建立方法

目前常用的算法是TIN，然后在TIN基礎(chǔ)上通過線性 和雙線性內(nèi)插建DEM。用規(guī)則方格網(wǎng)高程數(shù)據(jù)記錄 地表起伏的優(yōu)點(diǎn)有：(X，Y)位置信息可隱含，無需全部作為原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由于是規(guī)則網(wǎng)高程數(shù)據(jù)，以后在數(shù)據(jù)處理方面比較容易。缺點(diǎn)有：數(shù)據(jù)采集較麻煩，因?yàn)榫W(wǎng)格 點(diǎn)不是特征點(diǎn) ，一些微地形可能沒有記錄。TIN結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)：能以不同層次的分辨率來描述地表形態(tài) .與格網(wǎng)數(shù)據(jù)模型相比,TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空間和時(shí)間 更精確地表示更加復(fù)雜的表面.特別當(dāng)?shù)匦伟写罅刻卣魅鐢嗔丫€、構(gòu)造線 時(shí)，TIN模型能更好地顧及這些特征。

4 數(shù)據(jù)來源

攝影測量、地面測量、已有地形圖數(shù)字化 、已有的DEM庫中提取。對(duì)于局部的土方工程計(jì)算而言，用攝影測量方式獲取數(shù)據(jù)(除非是應(yīng)用原有資料)，顯然在經(jīng)濟(jì) 上是不合算的，已有的DEM庫多因網(wǎng)格間距較大，也不合適。因此在實(shí)際工作中主要采取應(yīng)用已有的大比例 尺地形圖掃描矢量化，或用全站儀、測距儀+電子平板直接測得到測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

5 分辨率

DEM分辨率是DEM刻畫地形精確程度的一個(gè)重要指標(biāo)，同時(shí)也是決定其使用范圍的一個(gè)主要的影響因素。DEM的分辨率是指DEM最小的單元格的長度。因?yàn)镈EM是離散的數(shù)據(jù)，所以(X，Y)坐標(biāo)其實(shí)都是一個(gè)一個(gè)的小方格，每個(gè)小方格上標(biāo)識(shí)出其高程。這個(gè)小方格的長度就是DEM的分辨率。分辨率數(shù)值越小，分辨率就越高，刻畫的地形程度就越精確，同時(shí)數(shù)據(jù)量也呈幾何級(jí)數(shù) 增長。所以DEM的制作和選取的時(shí)候要依據(jù)需要，在精確度 和數(shù)據(jù)量之間做出平衡選擇 。目前我國已經(jīng)完成了1：50　000地形圖的制作DEM的數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。

6 用途領(lǐng)域

由于DEM描述的是地面高程信息，它在測繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè) 、 通訊、軍事等國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)以及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如在軍事上，可疊加在三維場景上用于估算野外行軍山頭地形概況,更方便地排兵布陣；在工程建設(shè)上，可用于如土方量計(jì)算、通視分析 等；在防洪減災(zāi)方面，DEM是進(jìn)行水文分析如匯 水區(qū)分析、水系網(wǎng)絡(luò)分析 、降雨分析、蓄洪計(jì)算、淹沒分析等的基礎(chǔ); 在無線通訊上，可用 于蜂窩電話 的基站分析等等。

7 數(shù)據(jù)下載

全國各省市DEM數(shù)據(jù)產(chǎn)品是地理國情監(jiān)測云平臺(tái)推出的土地資源類數(shù)據(jù)產(chǎn)品之一，可在其網(wǎng)站上下載全國不同分辨率的DEM數(shù)據(jù)。

8 格式標(biāo)準(zhǔn)

DEM是GIS常用的一種數(shù)據(jù)，用來做各種分析、展示等，十分有用！它實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)柵格，只不過這個(gè)柵格值表示高程，常用的格式是tif,grid等。另外在CS軟件中：*.dem是最常見到的DEM的格式，*.dem有兩種格式，NSDTF和USGS。

USGS－DEM(USGS是美國地質(zhì)調(diào)查局(U．S．Geological Survey)的英文縮寫，是一種公開格式的DEM數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，使用范圍較廣格式的。。通過ArcGIS可以直接讀取，在ArcGIS中的ArcToolBox中的"轉(zhuǎn)換工具"---"轉(zhuǎn)到柵格"----"DEM轉(zhuǎn)到柵格"工具直接將USGS格式的DEM轉(zhuǎn)為柵格DEM(這是老美的格式，又是老美的軟件，當(dāng)然支持直接讀取了)。

NSDTF－DEM是中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)地球空間數(shù)據(jù)交換格式，是屬于格網(wǎng)數(shù)據(jù)交換格式，一般的GIS軟件都不支持這種格式。我們購買的DEM很多都是NSDTF－DEM格式。

由于柵格單元數(shù)據(jù)值記錄方式基本一樣，主要是頭文件信息不同。如ArcGIS GRID數(shù)據(jù)的文件頭按如下方式記錄相關(guān)信息：

ncols 列數(shù)

nrows 行數(shù)

xllcorner 左上角原點(diǎn)X坐標(biāo)

yllcorner 左上角原點(diǎn)Y坐標(biāo)

cellsize 柵格單元格大小

NODATA_value NODATA的值

我們可以將頭文件改成grid數(shù)據(jù)的格式，如下：

將后綴名改成grd，直接在ArcMap中打開；或者使用ASCII 轉(zhuǎn)柵格，轉(zhuǎn)換一次也可獲取柵格數(shù)據(jù)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的常用的数据交换格式有哪些_高程数据格式介绍的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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