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原文地址:[转]DTM、DEM与DSM的区别及其他
作者:清风自来
原文链接http://blog.sciencenet.cn/blog-200036-504446.html
1、缘起
2、DTM、DEM与DSM的区别
1)DTM(Digital Terrain Model)
2)DEM(Digital Elevation Model)
DEM是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型DTM的一个分支。一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。
DTM的另外两个分支是各种非地貌特性的以矩阵形式表示的数字模型,包括自然地理要素以及与地面有关的社会经济及人文要素,如土壤类型、土地利用类型、岩层深度、地价、商业优势区等等。实际上DTM是栅格数据模型的一种。它与图像的栅格表示形式的区别主要是:图像是用一个点代表整个像元的属性,而在DTM中,格网的点只表示点的属性,点与点之间的属性可以通过内插计算获得。
建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有:(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等;根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多,主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。
目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(Triangular Irregular Network, TIN)。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。
由于DEM描述的是地面高程信息,它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、气象、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础;在无线通讯上,可用于蜂窝电话的基站分析等。
3)DSM(Digital Surface Model)
下图形象地说明了DTM与DSM的不同
由此可见DSM的应用前景,也证明surface model应该译为表面模型。
顺带介绍下DOM,其他4D产品以后再单独介绍。
3、其他:DOM
4)DOM(Digital Orthophoto Map)
4、关于这次大会
附带此次会议的相关网站:
http://gis.vsb.cz/gisostrava/
由此会议主题可见,激光雷达用于提取DSM以及DSM的应用越来越广!
5、中国的资源三号卫星
中国计划2011年年底发射的资源三号卫星,是中国第一颗自主研制的民用高分辨率立体测绘卫星,希望这颗卫星能顺利发射,更希望这颗卫星能真正民用!
卫星参数:
资源三号卫星共装载四台相机,一台2.5米分辨率的全色相机和两台4米分辨率全色CCD(Charge-coupled Device)立体相机按照正视、前视、后视的方向(分别朝下、朝前、朝后),配置形成三线阵并对地面进行拍摄,根据立体视觉的形成原理,形成立体影像;还有一台10米分辨率的多光谱相机,主要在蓝、绿、红和近红外4个不同波段上判断地面物体的属性,并分段测绘,形成彩 色影像,光谱范围分别为0.45-0.52μm,0.52-0.59μm,0.63-0.69μm,0.77-0.89μm。卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖,回归周期为59天,重访周期为5天。卫星的设计工作寿命为4年。
主要功能:
1、资源三号卫星主要用于1:5万比例尺立体测图和数字影像制作,又可用于1:2.5万等更大比例尺地形图部分要素的更新,还可为农业、灾害、资源环境、公共安全等领域或部门提供服务。
2、卫星应用系统将用于处理2.5米、4米和10米分辨率的卫星影像及其构成的立体测绘影像,测制1:5万地形图及相应测绘产品,开展1:2.5万等更大比例尺地形图的修测与更新,建立基于资源三号卫星的基础地理信息生产与更新的技术应用体系。
3、应用系统建设目标是最终实现业务化运行,长期、稳定、高效地将高分辨率立体影像转化为高质量的基础地理信息产品,并为其他用户部门提供高分辨率遥感影像应用服务。
4、利用资源三号卫星获取的立体影像,在构成的立体视野里,会出现高耸的山体、陡峭的河谷、矗立的灯塔,栩栩如生的公路、房屋、桥梁,通过立体观测,能够完成数字高程模型制作、立体测图等作业,生产现势性强、精度高的基础地理信息产品,结合资源三号卫星多光谱影像及各种专题信息,还可以生产各种融合影像产品、专题产品等,满足各行业部门的应用需求。
主要优势:
1、“资源三号”卫星将在三峡工程、南水北 调、西气东输、青藏铁路、塔里木河流域生态治理区域等重大工程以及南极、北极、雅鲁藏布大峡谷、三江源考察等重大科研项目中发挥重要作用。
2、它还可以应用于森林资源一、二类清查,荒漠化、湿地调查和监测,以及各种生态环境质量调查,可实现大范围、全天候、全天时的动态环境监测,成为深入研究和解决环境灾害和保护重大问题的重要工具。
3、“资源三号”对森林病虫害或火灾等进行调查和监测也很“拿手”,所提供的立体影像将包括植被、阴影、土壤等遥感分量图,影像色彩丰富、纹理清晰,让救援人员可以及时掌握火灾的分布情况,更准确高效地完成救援任务。