摘要：针对在DEM制作的过程中直接采集大量的特征点线，虽然可以提高DEM内插精度，但效率低下的问题，提出运用DEMix自动生成结构点并与其他软件互相配合的一种DEM制作方法，并对其中发现的DEMix软件所存在的问题提出了解决措施，对运用DEMix软件制作DEM工作起到一定的借鉴作用。
关键词：DEM制作DEMix软件应用
一、DEMix软件的特点
矢量生成DEM及构架线系统(简称：DEMix)V3.0由适普公司研发。主要功能描述：①输入/输出数据格式：ArcInfo、AutoCAD。②自动检测等高线和高程注记点的数据错误。③自动构建TIN、自动消除平三角形。④由TIN生成高保真度DEM，可由DEM生成新等高线。⑤新等高线与原始等高线套合显示。⑥提供人机交互编辑工具消除残余平三角形。软件的特色有：自动检测错误位置；自动消除平三角形；由TIN生成高保真度DEM。典型应用为：使用等高线获取高精度DEM。原始数据：等高线矢量数据。结果数据：DEM数据。
目前大多数测绘部门生产DEM最常用的是根据图中足够数量的高程点和地形特征线经逐点内插法构建TIN，进而生成格网DEM的方法，因为这种方法中TIN能完全覆盖研究区，可适应各种分布数据，并能方便地处理各种地形结构线、断裂线。云南属于高原地区，山区较多，地形复杂。对于地形复杂区域，源数据中的控制数据不足会使DEM成果精度较低，典型的、比较直观的一个问题就是在山脊处，生成TIN的时候容易出现平三角区，使得最终生成的DEM在此处与实际地形差别较大。若要提高精度，需要大量的特征点、特征线来作控制，而过多特征点、线的采集会加大立体测图工作人员的工作量。
运用DEMix软件可以解决以上问题，其最大优点是可以自动生成大量结构点，从而解决特征点线不足的问题，并且可以自动检测错误位置、自动消除平三角形，在减少测图人员工作量的同时也能大大提高DEM的精度。
DEMix软件中也有自己的缺点，主要有两个问题：①DEMix在自动生成结构点时，无法识别面状水域，在水域中也会生成结构点，与水域是平面的实际相矛盾。②DEMix无法识别三维线段，对于双线河流，无法直接运用立体测采集得到的三维线。针对问题①，只需在生成自动生成结构点后，操作人员在DEMix软件中直接删除位于面状水域中的结构点即可。针对问题②，只需将双线河流的两边线转换为具有一定密度的、连续渐变的高程点即可。
二、数据准备
制作DEM前，无论何种方法，都需要进行数据准备，此处区别于其他方法的数据准备内容如下：由于DEMix软件无法识别三维线段，对于双线河流，无法直接运用立体测采集得到的三维线，故必须对双线水两边的三维线段进行处理。具体做法为：将大于一定宽度(＞5m)的双线水两边线转化为具有一定密度的渐变的高程点，参与DEM内插。针对双线河流的处理工作仅仅依靠CAD的基础功能是难以实现的，还需要依靠工作人员基于CAD开发出的小程序———暂时命名为“双线河流处理CAD小程序”，其功能是将双线河流边线依据与其相交的等高线和通过内插添加的辅助线，在双线水两条边线位置上，生成一定密度的、渐变的高程点，从而控制生成的DEM在此处的精度(见图1)。
特别说明，关于辅助线：当两条相邻等高线与双线水相交处相距很远时，它们无法完全控制生成的连续渐变高程点的精度，所以必须在其中内插辅助线，若是5m等高距，将其中的双线水平均分为五段，内插4根辅助线，依次赋予相差1m的高程值，并将其归入等高线图层，从而控制细部精度，同理，10m等高距图，则内插9跟辅助线，将中间部分平均分为10段。
三、DEM制作
由于DEMix在自动生成结构点时，无法识别面状水域和三维线段。故采用DEMix软件直接进行内插前要根据图幅地形情况分类，不同情况采用相应处理方法，生产中主要分为两类情况处理：无静止水域、双线河流的图幅的情况：
(1)按要求以图幅为单位，在AutoCAD内整理需内插DEM的有关数据，存为AutoCAD2000版*.DWG形式的文件。(2)利用DEMix软件内插DEM，输出结果DEM(VirtuoZoNT格式)。(3)DEM格式转换，Vir_DEM转化为NSDT_DEM，用DDEM或VirtuozoNT3.7均可转换。(4)DEM裁切，打开GeoTIN，引入上一步的DEM，裁切，同时内插等高线与原始数据进行套合检查。(5)运用DDEM软件，把上步的NSDT_DEM转化为Vir_DEM。(6)将内插等高线和原始数据进行套合检查。有静止水域、双线河流的图幅的情况：采用上述的方法和步骤内插DEM时，要注意对有双线河流的要加入双线水边线，并将水边线转换为具有一定密度的连续渐变的高程点；运用DEMix软件生成结构点线后，需要编辑结构点线，删除静止水域内部或双线河流内部所产生的结构点(见图2)，对复杂区域部分检查特征点线是否充分，最后生成DEM。同时内插生成等高线并和原始数据进行套合检查。此外，裁切、检查、修改、接边等技术与其他的方法差别不太，故此不做详细阐述。
在检测时，在该区域范围内，选取一组已知的控制点作为检测点，与数字高程模型同一平面位置的格网点高程相比较，得到一组高程较差，求出高程中误差，并与以上DEM精度指标相比较来判断DEM成果的质量。检测点一般不少于28个，要求在图中均匀分布，四周适当多分布几个点。
实践经验表明，采用本方法所构建的DEM，对于1∶10000的比例尺地形图，在保证原始数据精度的条件下，其DEM精度在山地和高山地均符合国家标准，适合在云南高原地区山区较多、地形复杂的条件下进行DEM制作。DEM质量报告例表见表2。
结语
运用DEMix软件自动生成结构点的优势，在减少测图人员工作量的同时，也能大大提高DEM的精度，并且在此也对DEMix软件存在的问题提出了解决方法。该制作DEM方法，经过具体生产实践工作检验，能够满足我国基础测绘中5m格网DEM的生产质量要求，并且效率较高。
在当代突飞猛进的测绘地理信息行业发展过程中，各种DEM制作方法也不断改进。目前DEM生产向着更加自动化、智能化的方向发展，比如多源海量数据的同时构建TIN；引入更加智能化的构建TIN方式和自动添加特征点的方式；以及TIN文件的可视化编辑、TIN文件的保存和局部更新等。在实践中，还需要业内工作人员不断总结、钻研、学习、改进，为我国各个行业提供更加高效、及时、可靠的数字高程模型，以及其他基础测绘产品。
参考文献
[1]漆小英．南宁市六城区数字高程模型制作及应用前景[J]．测绘与空间地理信息，2014.
[2]吴迪．基于TerraModeler的传统DEM制作方法改进[C]．第十六届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集，2014.
论文作者:段玉晶1,刘志超2,王睿2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/15
标签：内插论文; 高程论文; 等高线论文; 精度论文; 软件论文; 河流论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;