【正文】 隨機采樣 和 系統(tǒng)采樣 兩種方法。 隨機采樣：對各采樣點以一定概率進行選擇，各點被選中的概率各不相同（若概率相同則為簡單隨機采樣）。 （ 2）幾何學觀點： DEM表面通過不同的幾何結構來表示，這些結構按其自身的性質可分為 規(guī)則和不規(guī)則 兩種形式。 ?二維結構：通常為正方形或矩形、等邊三角形、六邊形或其他規(guī)則幾何圖形。 （ 3）基于特征的采樣觀點（地形曲面的幾何特征） 形態(tài)各異的地形表面通過具有特征意義的點和線劃分為一系列單一的地貌形態(tài) 。 特征要素： 地形特征點和特征線 特征點：山頂 、 洼地 、 鞍部 、 山腳點 、 山脊點 、 山谷點等 。 特征線： 山脊線 、 山谷線 、 斷裂線 （ 陡坎 、 海岸線 、 水涯線等 ） —— 將特征點相連形成 。 方向變化點： 在平面上刻劃著地形特征線的走勢變化 —— 正負坡的變化。 （實線為山脊線，虛線為山谷線，三角形表示山頂，小圓為鞍部，正方形為方向變化點和坡度變化點） （ 4）地形的復雜程度 地形曲面的復雜程度是地形數據采樣時必須考慮的又一個因素。 ?通過坡度可以完整的形成地形曲面 。 坡度的變率是地形曲面的二階微分 ， 反映了地形的復雜程度 。 ?坡度通過相互垂直的兩個坐標軸方向的高程變化表達地形曲面局部單元的傾斜程度 （ 地表的陡峭方向和大小 ） 。 ?不同的地貌類型劃分對 DEM數據采集有一定的指導意義 ， 如黃土地貌破碎 ， 要分布較多的采樣點 ， 而平原地區(qū)高程數據的精度要求比較高 （ 對坡向 、 流域網絡影響比其他地區(qū)要大 ） 。決定：點的 分布 、點的 密度 和點的 精度 。 ?位置由地理坐標系統(tǒng)中經緯度或格網坐標系統(tǒng)中坐標決定。 結構（或分布）的類別之間沒有明顯的界限和標準，實際采樣時相互之間很多時候是重疊的。 用于刻畫地形形態(tài)所必須的最少的數據點 。 ?采樣距離：相鄰兩采樣點之間的距離 ， 也稱 采樣間隔 。 每平方米500點 ， 描述隨機分布的采樣數據 。 （ 3） 數據的精度 ：是指數據點本身所具有的精確度，是數據獲取過程中各種不同類型誤差的綜合反映。 ?野外測量 、 影像 、 地形圖掃描的精度從高到低 。 ?攝影測量比 GPS的精度要高 ， 達到厘米級 。 采樣數據點的分布與研究區(qū)域地貌類型、所采用的設備有關。 平坦地區(qū)不宜使用 。 規(guī)則格網采樣能確保所采集數據的 平面坐標具有規(guī)則的格網形式 。 （ 4） 漸進采樣 （ Makarovic,1973） ：小區(qū)域的格網間距逐漸改變 ， 而采樣也由粗到精地逐漸進行 。 ?缺點： 在地表突變鄰近區(qū)域內的采樣數據仍有較高的冗余度；有些相關特性在第一輪粗略采樣中有可能丟失 ， 并且不能在其后的任一輪采樣中恢復；跟蹤路徑太長 ， 導致時間效率降低 。 這種方法的突出優(yōu)點在于只需以少量的點便能使其所代表的地面具有足夠的可信度 。 該方法在地形突變處 （ 如山脊線 、 斷裂線等 ） 以選擇采樣的方式進行 ， 然后這些特征線和另外一些特征點 ， 山頂點 、 洞穴點等 ， 被加入到規(guī)則格網數據中 。 1）手扶跟蹤數字化 步驟： ?定參考點（固定地圖） ?定控制點 ?跟蹤采集（點方式、流方式） 2）掃描數字化 /矢量化 ?掃描過程：將地形圖從模擬狀態(tài) （ 紙質地圖 ） 通過掃描轉換成灰度 （ 彩色 ） 的數字數據 （ 影像 ） ， 即以像素方式存儲地圖信息 。 具體方法：手動、半自動、全自動 步驟： ?掃描圖件準備：圖件 、 接圖表 、 控制點 、 坐標系等 。 ?定向糾正與編輯： 將地圖數據由數字化儀坐標 （ 掃描文件坐標 ） 轉化為地理 /地圖坐標 ， 若圖面變形大 ， 逐格網進行糾正 。 坐標誤差要小于 10米 。 一般分辨率不小于300dpi。 ?數據分層：主要用于 DEM的層有地形信息層 、 水系層 、 推測區(qū)域 、 輔助高程層 、 公里網層等 。 2） 攝影量測的信息獲取方式： 航空 /航天攝影測量：飛行器上搭載攝影測量設備 （ 傳感器 ） ， 垂直攝影方式獲得數據 。 3） 攝影測量數據采集需要注意的問題： ?斷裂線：一些地形特征線 、 陡坎 、 人工或自然建筑 ， 如梯田 、 河流 、 沖溝 、 池塘等在地面產生了轉折或突變 。 ?單斷裂線：山脊線 、 山谷線 、 坡腳線等 。 （ 3） 野外測量數據采集方法： ?對于小 范圍的 DEM其主要服務于工程設計，對精度要求較高，采用野外測量（地形圖數字化精度不一定夠，航測成本高）。 （ 4） 雷達測量數據采集： ?合成孔徑雷達干涉測量 SAR（ synthetic aperture radar 用一個小天線作為單個輻射單元 ， 將此單元沿一直線不斷移動 ， 在不同位置上接收同一地物的回波信號并進行相關解調壓縮處理的側視雷達 。 ） ?主動遙感測量 ， 周期短 ， 精度高 ， 高程精度可達到 10cm， 空間分辨率達到 1m。 DEM數據采集方法的對比分析 （ 1）選擇數據采集方法考慮的因素： 目的和需求、 DEM精度、所需設備條件、經費等。 ?手扶跟蹤數字化的優(yōu)點是所獲取的向量形式的數據在計算機中比較容易處理；缺點是速度慢 、 人工勞動強度大 ， 數據精度主要取決于操作員的技術熟練程度 。 影像數據的特點是更新速度快 ， 對于大范圍 、 大批量的數據的獲取是一種主要的方法 。 但由于數據獲取的工作量大 ， 費用昂貴 ， 不適合大規(guī)模的數據采集任務 。 ? DEM用戶應把重點放在數據來源和輸入質量控制上 ， 而不是學習復雜的內插方法 。 DEM數據采樣質量控制 原始數據粗差檢測與刪除 ? 粗差 （ 疏失誤差 ） ：在測量過程中 ， 由于測量儀器工作失常 ， 或觀測者疲勞 、 大意等因素造成的誤差 。 這種誤差屬于測量壞值 ， 一旦發(fā)現 ， 應及時刪除 。 原始數據粗差檢測與刪除 （ 1） 基于趨勢面的粗差探測與處理： ? 基礎：基于地形具有的自相關性 ， 即地形表面變化符合一定的自然趨勢 ， 表現為連續(xù)空間的漸變模型 ， 可用光滑曲面來描述 。 ? 應用趨勢面進行粗差探測注意的問題： ? 趨勢面函數的確定：理論上任何復雜的趨勢面都可用高階多項式去逼近 。 ? 閾值的確定：測量值和計算值相差多大