高程數據格式介紹

1 概述

目前業內常用的地形數據格式有img,tif,grp及dem,其中dem在地形表達中能力最強，效果最好，本文圍繞dem的數據格式進行介紹。

2 DEM簡介

數字高程模型(Digital Elevation Model)，簡稱DEM，是通過有限的地形高程數據實現對地面地形的數字化模擬(即地形表面形態的數字化表達)，它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型，是數字地形模型 (Digital Terrain Model，簡稱DTM)的一個分支，其它各種地形特征值均可由此派生。

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

3 建立方法

目前常用的算法是TIN，然后在TIN基礎上通過線性 和雙線性內插建DEM。用規則方格網高程數據記錄 地表起伏的優點有：(X，Y)位置信息可隱含，無需全部作為原始數據存儲由于是規則網高程數據，以后在數據處理方面比較容易。缺點有：數據采集較麻煩，因為網格 點不是特征點 ，一些微地形可能沒有記錄。TIN結構數據的優點：能以不同層次的分辨率來描述地表形態 .與格網數據模型相比,TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空間和時間 更精確地表示更加復雜的表面.特別當地形包含有大量特征如斷裂線、構造線 時，TIN模型能更好地顧及這些特征。

4 數據來源

攝影測量、地面測量、已有地形圖數字化 、已有的DEM庫中提取。對于局部的土方工程計算而言，用攝影測量方式獲取數據(除非是應用原有資料)，顯然在經濟 上是不合算的，已有的DEM庫多因網格間距較大，也不合適。因此在實際工作中主要采取應用已有的大比例 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的三維坐標。

5 分辨率

DEM分辨率是DEM刻畫地形精確程度的一個重要指標，同時也是決定其使用范圍的一個主要的影響因素。DEM的分辨率是指DEM最小的單元格的長度。因為DEM是離散的數據，所以(X，Y)坐標其實都是一個一個的小方格，每個小方格上標識出其高程。這個小方格的長度就是DEM的分辨率。分辨率數值越小，分辨率就越高，刻畫的地形程度就越精確，同時數據量也呈幾何級數 增長。所以DEM的制作和選取的時候要依據需要，在精確度 和數據量之間做出平衡選擇 。目前我國已經完成了1：50　000地形圖的制作DEM的數據庫的建設。

6 用途領域

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、土壤、工程建設 、 通訊、軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域有著廣泛的應用。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；在工程建設上，可用于如土方量計算、通視分析 等；在防洪減災方面，DEM是進行水文分析如匯 水區分析、水系網絡分析 、降雨分析、蓄洪計算、淹沒分析等的基礎; 在無線通訊上，可用 于蜂窩電話 的基站分析等等。

7 數據下載

全國各省市DEM數據產品是地理國情監測云平臺推出的土地資源類數據產品之一，可在其網站上下載全國不同分辨率的DEM數據。

8 格式標準

DEM是GIS常用的一種數據，用來做各種分析、展示等，十分有用！它實質上就是一個柵格，只不過這個柵格值表示高程，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是美國地質調查局(U．S．Geological Survey)的英文縮寫，是一種公開格式的DEM數據格式標準，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"轉換工具"---"轉到柵格"----"DEM轉到柵格"工具直接將USGS格式的DEM轉為柵格DEM(這是老美的格式，又是老美的軟件，當然支持直接讀取了)。

NSDTF－DEM是中華人民共和國國家標準地球空間數據交換格式，是屬于格網數據交換格式，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。

由于柵格單元數據值記錄方式基本一樣，主要是頭文件信息不同。如ArcGIS GRID數據的文件頭按如下方式記錄相關信息：

ncols 列數

nrows 行數

xllcorner 左上角原點X坐標

yllcorner 左上角原點Y坐標

cellsize 柵格單元格大小

NODATA_value NODATA的值

我們可以將頭文件改成grid數據的格式，如下：

將后綴名改成grd，直接在ArcMap中打開；或者使用ASCII 轉柵格，轉換一次也可獲取柵格數據。

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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