浅析在JX―4全数字摄影测量系统工作站下DEM的生产

摘要： JX-4全数字摄影测量系统工作站在进行DEM数据采集时，可以使用三维数据采集法来对DEM数据进行采集，三维数据采集法有多种测量方法，它在进行空间方面的测量和分析时能够更为直观的表现出各项数据。也正是因为采用了三维数据采集法，我们可以通过使用正确的构面、水域处理等采集方法来尽可能的减少在采集数据时可能出现的差、错、漏等问题，能够迅速准确地提高工作效率。

Abstract： JX-4 digital photogrammetric workstations can use three-dimensional data collection method during the DEM data collection. Three-dimensional data collection has a variety of methods， during the measurement and analysis of space， it can be more intuitively present data. Through the three-dimensional data collection method， we can correctly use dimensions， water treatment and other collection methods as far as possible to reduce the differences， errors， leakages and other problems， quickly and accurately improve efficiency.

关键词： 三维数据采集法；构面；水域处理法

Key words： three-dimensional data collection method；dimensions；water treatment method

中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）15-0210-02

JX-4是现代科技结合实际的作业经验而开发出的一套半自动化的微机数字摄影测量工作站。在这个系统工作站中，主要分为四大类，一是用于各种比例尺的数字高程模型“DEM”；二是数字正射影像“DOM”；三是数字线画图“DLG”；四是数字栅格地图“DRG”，这四种模式已经成为了数字测绘产品的基本模式，而目前，“4D”产品在各个领域已经得到了广泛的应用。

JX-4数字摄影测量工作站目前被应用在各个领域的测绘工作之中。而最为常用的便是为上文所述的四种。且在JX-4数字摄影测量系统中，正确的操作方法能够很大的提升DOM、DEM、DLG和DRG的数据采集效率，同时减少误差的出现。

而在JX-4数字摄影测量工作站中，目前共有三代产品，第一代产品是JX-4A，它是1998年中国自主研制的产品，现在的机构已经很少会使用这一代的产品，第二代是JX-4C，这一代产品基于JX-4A进一步完善其功能，同时也提高了分辨率，从而更加符合国内的需要，本文在阐述相关的操作方法时，除了一些特别提到的操作方法，其余的都是JX-4C的操作方法。最新一代的产品也就是第三代产品是JX-4G，同时JX-4G也是现今用的最多的一代产品。

数字高程模型（DEM）是国家基础空间数据的重要组成部分，它所表示的是地表区域上地形的三维向量的有限序列，即为地表单元上的高程集合，它的数学表达式为：z=f（x，y），其中（x，y）所指的是平面，z是相对于的高程。

当在JX-4G上对DEM数据进行采集时，其相关操作要准确，如在导入矢量文件时，要注意文件的格式，在导入后，首先要进行“裁图输出”操作，“裁图输出”命令能够将被导入的矢量文件避免出现图幅外的错误数据，从而减小了DEM数据被图幅外错误数据影响的可能性。如果所导入数据被重复导入，想要删除重复的内容，则首先要最小化软件内的所有层，接着随意打开某一层，然后点击“产出重复点线”命令。并逐层重复此命令，这样就能够删除重复的命令和数据。

TIN表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点连接成相互连续的三角面。

想要构建TIN时，无论是导入矢量文件或者是对DLG数据进行采集，首先要将地面建筑物也就是房屋、电线杆、管道等物体包括O层数据的层码关闭才能够进行DEM的数据采集，只有这样才能够构建出合理的TIN。

在进行具体操作时，如果先对DLG数据进行采集则应当在“矢量测图”界面中对测图参数进行设置。其中最为重要的是选择管道半径和管道长度这两个参数，这两个参数在很大程度上决定了DLG数据量的大小，这也使得在设置测图参数时要首先对这两个参数进行设置。这两个参数的单位均为米，且管道的长度一般应设置为管道半径的6-10倍。相对而言，设置的管道半径越大，则总文件大小就越小，整体的地物也越少。反之文件整体会增大，相对的地物也就会增多。在进行具体安排时，则应当根据个人习惯与成图比例尺以及图幅数据量的大小来设定数据。

一般来说，想要取得较为详尽的DEM数据，应当采用三维数据采集法来对DLG数据进行采集。当对双线地物进行采集数据时，如双线路、双线渠之类的地物在进行采集数据时，要保证其起始2点的高程值保持一致，这样才能够使得双线地物两倍的高线值也相等。而在采集数据时，出现双线地物宽度不同的情况，则应当对其进行分段采集，最后按“P”键连接，使其成为一个整体。还有一种情况是双线地物的两边高程值出现不同的情况，这样就会使得水平面变成了斜面。针对双线渠情况，应当使用双线采集，如果没有使用双线采集，则应当先用双线菜单进行采集，最后再更改层码，从而保证双线渠的数据采集正确率。在对水域部分进行采集时，首先要确定起始点的准确度，不能有较大偏差，且在采集完成后，要使所采集的数据能够形成一个闭合的曲线，这样才能够保证水域数据采集的准确性。

而在对山脊线和山谷线的数据采集时，如果采用传统的脚盘和脚踏开关采集数据方法，所采集的山脊线和山谷线节点高程值不准确，DEM数据效果差，而且采集时间较长，效率较低。为了避免这种情况的出现，我们可以设置好捕捉装备的“落笔”和“捕捉点”，通过“P”开关或者键盘上的“P”键控制，然后用脚踏捕捉开关进行采集。采用这种方法就可以保证山脊线和山谷线的每一个节点与等高线等值，过程快速，结果准确。

经过对DLG数据的采集和整理，下一步便是构TIN，获取DEM数据。为了防止误采、错采等的DLG数据对DEM数据造成影响，再录用DLG数据时要按照依次进行，先关闭所有层，再逐步打开需要的层，避免未被分析的数据扰乱TIN的构建，影响DEM的准确性。另外，还要对DLG的数据进行分析和整理，DLG的数据过大或者过小都有可能无法构TIN，不能获取DEM数据。当出现DLG的数据过大或过小的情况时，应对特征参数R-pipe、L-pipe重新加大或减小安置，对已有的DLG数据进行抽稀或加密后再参与构TIN以获得更佳的DEM数据，提高数据的准确性和精确度。

TIN构建完成后便为DEM制作步骤。点击“TIN”下的“DEM制作”，确认DEM间隔，即完成DEM的创建过程。需要对创建的DEM进行立体检查与编辑。具体步骤为点击“修测DEM”，再单击鼠标右键，弹出修改的对话框，可对DEM进行数据点编辑、数据检查编辑、面编辑及局部重构等多种检查和编辑要求。要注意的是，在进行DEM编辑时要注意将测标变为容易看到的形状。另外，在DEM编辑完后，一定要选择“退出编辑”命令，否则无法进行水域处理步骤。在完成这一系列过程后下一步就能进行“水域处理”了。打开需要水域处理的那一层数据，点击“水域处理”，最后点击“DEM图”下的“保存DEM数据”，对DEM结果进行保存。在进行水域处理时应注意该程序只能处理闭合的DLG数据，断开的数据无法进行处理。在进行水域处理时要关闭DLG数据层，以免造成数据的混乱。

在DLG数据采集和DEM数据建立之后，JX4还可以对这些数据进行初步检查，一般有两种方法。一是创建TIN后再创建映射。这时在立体下对数据进行观测，便可发现错误数据。或者可以在“DEM拼接”的界面中打开三维图像，操作鼠标，使其上下翻动或者左右旋转，错误数据就会突出，使工作者很容易发现并修改。

在空间信息系统中，DEM作为地形特征分析的主要手段，在空间数据的三维显示及地形分析中发挥着重要的作用，尤其是规则格网DEM和不规则三角网TIN及两者的混合应用，为空间信息的采集和分析提供了有力的帮助，成为空间信息工作者日益依赖的给力手段。

参考文献：

[1]汤国安，李发源，刘学军.数字高程模型教程（2版）[M].北京科学出版社，2010.

[2]崔铁军，董延春，杨大洲.TIN到格网DEM的内插方法[J].

[3]陈举平.DEM在生产过程中的质量控制[J].价值工程，2011（19）.