随着全国地理国情普查项目的开展，2 m格网间距、1：10 000比例尺分幅的数字高程模型DEM数据是该项目不可或缺的成果组成部分，在DEM生产与更新方面，国内外众多学者开展了大量的实验研究^[1-6]。范兴旺等人利用共线方程的ALOS在DEM制作方面进行了误差分析^[1]；阮明在大范围DEM数据的快速生产方面开展了一些研究^[2]；马瑞尧等人在数字高程模型的生产技术环节提出了更新方法^[3]；刘大艳对DEM的制作过程进行了分析归纳，总结了一些提高数字高程模型质量的有效方法^[4]；高孟绪等人应用MAPGIS软件在DEM制作方面进行了一些技术研究^[5]。以上研究仅仅是针对DEM生产过程中的某个方面进行了阐述，对于多源数据生产大范围DEM产品过程中的细节问题缺乏论述。现就湖北省测绘工程院开展全国地理国情普查项目时，在DEM采集、编辑过程中遇到的问题进行一些探讨。

1 DEM制作数据情况分析

湖北省地区地貌比较复杂，包含高山地、山地、丘陵和平地4种地类，且相互之间犬牙交错。在湖北省地理国情普查项目中，DEM成果涉及全省面积约18万km²的范围。在项目前期搜集的资料类型多种多样，具体体现在时间跨度大、中央子午线多、电子成果数据源多、数据之间的接边难度较大等情况。为合理高效地利用这些原始数据，保证成果的平面精度、接边精度质量，需针对原始数据采取不同的作业手段。

本次全国地理国情普查项目对DEM成果的要求较高，必须做到高程赋值无粗差、无点线矛盾、图幅全覆盖、无遗漏等符合性和完备性检查。相邻数字高程模型做接边检查后，做到无裂缝现象，重叠部分的高程值一致，接边处数据连续、不错位。成果以ArcGIS格式存储，采用二维阵列数据格式存放，取格网单元中心点的高程值作为该格网单元的高程值。

根据全省不同地区的原始资料具体情况，所采用的DEM生产技术流程不一样，基于已有的2 m格网DEM数据生产DEM数据如图 1所示，基于1：10 000 DLG数据生产DEM数据如图 2所示。

2 DEM数据生产过程中的问题分析与对策

1) 根据全国地理国情普查项目设计书，可利用的原始资料很多，涉及DRG数据、DLG数据、已有的空三加密成果，还有部分DEM数据，且DEM资料数据的格网间距存在2 m、1 m、0.5 m等多种类型，数据源较多且杂乱。加以区分和整理，综合取舍。以一张全湖北省1：10 000比例尺分幅结合表为底图，将各种原始资料所涉及的范围展绘在上面，并注明资料的生产时间、成图精度等规格类型，有利于后期开展作业时调用相应的原始资料。

2) 在DEM数据生产的众多原始资料中，其坐标系统多种多样。如早期的DRG数据的坐标系统为1954年北京坐标系，稍晚点时期DLG数据的坐标系统为1980西安坐标系，近几年开展的大量数字城市建设项目，其坐标系统为当地政府规定的地方坐标系(中央子午线不是标准3°分带)。为了减少因坐标系统之间的不同所引起的误差，必须将这些原始资料进行重新投影，转化为全国地理国情普查规定的CGCS2000坐标系，且中央子午线严格按照3°分带设置开展DEM数据的生产工作。

进行投影换带时，选择作业区域内相应十几个点的转化前后坐标成果，选取七参数布尔莎模型为坐标转换模型，利用最小二乘法初步计算七参数。采用多余点位对七参数计算成果进行检查，检查点应尽量分布均匀，且检查点数不得少于10个，当检查点误差≤0.5 m时, 计算的七参数可以作为数据转换的七参数成果；当检查点误差＞0.5 m时, 需要剔除粗差控制点, 重新计算。

3) 采用DLG数据生产DEM数据时，将DLG地貌层数据提取出来。针对不同地貌区域，选择合适的数学内插方法进行精细化DEM生产。对于地形连续完整、等高线信息丰富的山地区域，采用不规则三角网(TIN)内插算法；对于等高线信息稀少的平坦地区或地形破碎地区，可灵活采用不同的内插算法，如基于距离变化的栅格插值法、基于地形特征的栅格插值法等。

进行精细化DEM生产时，为了详细表达局部细化特征，须采集特征点、特征线。特征线之间不能交叉，特征线与DEM点不能相互矛盾；对于带状构造物，例如，公路、铁路、路堤、依比例尺双线堤，应按双特征线采集上端两侧堤顶和下端两侧堤脚线；为了消除山头和鞍部的平三角现象，须在山头和鞍部区域按照地形变化趋势补充特征点、特征线，如图 3所示；大面积的静止水域需采集特征面，根据相邻等高线或高程点估读其高程并赋值。

4) 采用空三加密结果生产DEM数据时，单模型匹配的结果是DSM数据，须在立体模式下，针对立交桥、桥梁、居民地等人工地物范围，将DEM编辑至地面或水面。植被茂密的山区须根据立体测量出的植被高度，将DEM编辑至地表。

5) 由于数据源较多、作业范围较大，且成果数据的中央子午线不一致，这就会带来大量的数据接边工作，包括换带图幅之间的接边，如H49G004072和H49G004073。DEM经接边检查后，当同名点接边差在限差以内时，取平均值并以此替代同名点的高程值，并要严格控制有效DEM范围。有些静止水面(如水库)的面积较大，涉及图幅和范围较广，高程值应取其常水位高程，保证该水面高程值的一致。流动水域内的DEM高程应自上而下平缓过渡，且与周围地形高程之间的关系正确合理。

6) 针对本项目的特色和质量要求，采用了一些新技术、新软件来提高生产效率。在编辑DEM数据时，采用PixelGrid软件，DEM数据直接套合DLG数据，分色显示后，供作业员编辑、修改局部DEM数据，使DEM成果返生的等高线与DLG数据严格套合。采用EasyDEM软件，结合DLG数据的静止水面边线数据(如塘、水库、双线沟渠等)和其附近的高程信息，可以将静止水面区域DEM数据做下降处理，使之满足规范要求。对于大面积、多分区DEM数据的接边，EasyDEM软件也有其独到的表现。

3 结束语

被广泛应用于各方面的DEM数据是将来基础测绘不可缺少的数字产品之一。DEM数据的生产方法有很多，但如何高效开展大面积的DEM生产，并合理利用多种原始资料，需更深入地探讨和研究。本文结合全国地理国情普查项目，就生产过程中出现的问题和积累的经验进行了阐述，以后生产过程中的类似问题就可以提前做好充分的准备，则DEM生产作业将变得简单而高效。