4D数据介绍

转自青椒炒蛋：http://www.smallleafs.com/article/35.aspx

4D数据包括DLG(数字线画地图）、DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像地图）、DRG（数字栅格地图）。

DLG

数字线划地图(DLG, Digital Line Graphic)：是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量 数据集，且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。>

在世字测图中，最为常见的产品就是数字线划图，外业测绘最终成果一般就是DLG。该产品较全面地描述地表现象，目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富。本产品满足各种空间分析要求,可随机地进行数据选取和显示,与其他信息叠加,可进行空间分析、决策。其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素。数字线划图DLG.jpg。

数字线划地图(DLG)是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（Digital Thematic Information）。此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。数字线划地图(DLG)的技术特征为：地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。图形输出为矢量格式，任意缩放均不变形。

生产技术

原始资料主要采用：外业数据采集、航片、高分辨率卫片、地形图等。制作方法：

1)数字摄影测量、三维跟踪立体测图。目前，国产的数字摄影测量软件VintuoZo系统和JX-4C才 DPW系统都具有相应的矢量图系统，而且它们的精度指标都较高。其中VintuoZo系统有工作站版和NT版两种，而JX-4C DPW系统只有NT版一种。

2)解析或机助数字化测图。这种方法是在解析测图仪或模拟器上对航片和高分辨率卫片进行立体测图，来获得DLG数据。 用这种方法还需使用GIS或CAD等图形处理软件，对获得的数据进行编辑，最终产生成果数据。

3)对现有的地形图扫描，人机交互将其要素矢量化。目前常用的国内外矢量化软件或GIS和CAD软件中利用矢量化功能将扫描影像进行矢量化后转入相应的系统中。

4)在新制作的数字正射影像图上，人工跟踪框架要素数字化。屏幕上跟踪：可以使用CAD或GIS及VirtuoZo软件将正射影像图按一定的比例插入工作区中，然后在图上进行相应要素采集。

5)野外实测地图。(参见数字测图的基本过程章节)

数字线划图的应用

土地使用规划与控制；

商场、工厂、交通枢纽等地址的选择；

城市建设管理；

农业气候区划；

环境工程、大气污染监测；

道路交通建设与管理。

自然灾害、战争灾害、其他灾害的监测估计

自然资源、人文资源、地貌变迁

民生产业(医疗、公共事业、服务等)。

DEM

（Digital Elevation Model，缩写DEM）是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息，也可与DOM或其它专题数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身还是制作DOM的基础数据。

Digital Elevation Model(DEM) 数字立体模型。GIS、地图学中的常用术语。

DEM是用一组有序数值

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(Digital Terrain Model，简称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;(2)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, 简称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等。

DRG

在地理方面，DRG是Digital Raster Graphic的缩写，中文叫数字栅格地图：是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集。

地图经扫描、几何纠正、图像处理及数据压缩处理，彩色地图应经色彩校正,使各幅图像的色彩基本一致。数字栅格 地图(DRG)在内容、几何精度和色彩上与同等比例尺地形图一致。本产品是模拟产品向数字产品过渡的产品,可作为背景参照图像与其它空间信息相关参考与分析。可用于数字线划地图的数据采集、评价和更新,还可与数字正射影像图、数字高程模型等数据集成,派生出新的信息,制作新的地图。数字栅格图DRG.jpg

数字栅格地图(DRG)的技术特征为：地图地理内容、外观视觉式样与同比例尺地形图一样，平面坐标系统以1980西安坐标系大地基准；地图投影采用高斯-克吕格投影；高程系统采用1985国家高程基准。图像分辨率为输入大于400dpi;输出大于250dpi。

DRG可作为背景用于数据参照或修测拟合其他地理相关信息，使用于数字线划图（DLG）的数据采集、评价和更新，还可与数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM） 等数据信息集成使用。派生出新的可视信息，从而提取、更新地图数据，绘制纸质地图。

DOM-数字正射影像图

数字正射影像图(DOM,DigitalOrthophotoMap)：是对航空(或航天)像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。

DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点，可作为地图分析背景控制信息，也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。评价其它数据的精度、现实性和完整性都很优良。合肥市数字正射影像图DOM.jpg。

该图的技术特征为：数字正射影像，地图分幅、投影、精度、坐标系统、与同比例尺地形图一致，图像分辨率为输入大于400dpi；输出大于250dpi。由于DOM是数字的，在计算机上可局部开发放大，具有良好的判读性能与量测性能和管理性能等，如用农村土地发证，指认宗界地界比并数字化其点位坐标、土地利用调查等等。DOM可作为独立的背景层与地名注名，图廓线公里格、公里格网及其它要素层复合，制作各种专题图。

制作的主要技术方法：采用航空像片或高分辨率卫星遥感图像数据等。利用：1)VintuoZo系统数字摄影测量工作站。VintuoZo系统可以利用对DEM的检测及编辑,来提高DOM的精度。还可以通过像片间、图幅间进行灰度接边，以保证影像色调的一致性。2)采用jx-4DPW系统。jx-4DPW是一套基于WINDOWSNT的数字摄影测量系统。因其对DEM的编辑采用的是单点编辑，而且该系统还具有对DOM的零立体检查的功能，故其DOM的精度较高。基于DEM的单片数字微分纠正VintuoZo系统具有单片数字微分纠正的模块。

数字正射影像图的应用

洪水监测、河流变迁、旱情监测；

农业估产(精准农业)；

土地覆盖与土地利用土地资源的动态监测；

荒漠化监测与森林监测(成林害虫)；

海岸线保护；

生态变化监测。

DOM的优势主要表现在：易用性强，使用DOM时，将把所有的XML文档信息都存于内存中，并且遍历简单，支持XPath，增强了易用性。

DOM的缺点主要表现在：效率低，解析速度慢，内存占用量过高，对于大文件来说几乎不可能使用。另外效率低还表现在大量的消耗时间，因为使用DOM进行解析时，将为文档的每个element、attribute、processing-instrUCtion和comment都创建一个对象，这样在DOM机制中所运用的大量对象的创建和销毁无疑会影响其效率。