“DEM 转栅格”的工作原理

数字化 terrain 数据覆盖了美国的大部分区域，且可以美国地质勘探局的 USGS DEM 格式供用户使用。有关详细信息，请参阅 USGS 落基山制图中心网站 或邮寄信件到 National Cartographic Information Center, 507 National Center, Reston, VA 22092。

能够区分 USGS 7.5 分 DEM 创建的栅格数据集与 1 度 DEM 创建的栅格数据集之间的区别是非常重要的。以下表格对用这两种源创建的栅格数据集进行了对比。

系数	7.5 分 DEM 的栅格数据集	1 度 DEM 的栅格数据集
地理范围
以经纬度为单位	7.5' x 7.5'	1° x 1°
以千米为单位（近似值）	12 km x 14 km	90 km x 110 km
Projection	UTM	地理
区域	1 至 60	无效
地面单位	米	弧秒
表面 Z 单位	米	米
旋转椭球体	Clarke 1866	WGS72
Xshift	0.00000	0.00000
Yshift	0.00000	0.00000
高程点在 x 方向与 y 方向的距离	30 m x 30 m	3 弧秒 75 m x 75 m（在美国的近似值）
高程点在 x 方向与 y 方向的数量	（可变） 380 x 450	（常数）1201 x 1201
跨栅格数据集的高程点间距之间地面距离的变化情况	无变化，间距恒定	随着纬度变化

由两种不同的 DEM 创建的栅格数据集

由 USGS 1 度 DEM 构建的栅格数据集不能立即运用于体积、坡度或精确的可视性分析，原因是 x、y 位置的测量单位为经纬度，而 z 值的测量单位为米。因此，“地面单位”所表示的实际地面距离并非固定值，而且“地面单位”与“表面 Z 单位”也不为同一测量单位。

与 USGS 7.5 分 DEM（包含恒定间距 30 米的表面高程）不同，1 度 DEM 包含间隔为 3 弧秒的地面高程。以地面单位来计算，3 弧秒所表示的实际距离可随着纬度而变化，即使在栅格数据集内亦如此。例如，在加利福尼亚州南部附近，在栅格数据集的顶部，3 弧秒可表示为 x 方向 76.86 米，y 方向 92.36 米。在栅格数据集的底部，3 弧秒可表示为 x 方向 77.11 米。在北极地区，x 方向距离接近为零。

7.5 分 USGS DEM 是正射影像制图项目的副产品。某些正射影像可用半自动仿形设备生成，这些设备能沿着轮廓生成高程。“当这些高度被重新采样为 30 米的方格格网时，插值法会产生估计的高程，其空间自相关性在平行于轮廓的方向比在正交方向要高得多。由这些模型生成的许多影像都有清晰可见的“带状”平行线（沿着仿形仪的扫描方向）。”有关本主题的参考信息，请参阅：Mark, D.，“Automated Detection of Drainage Networks from Digital Elevation Models”，在 Proceedings of the Sixth International Symposium on Computer Assisted Cartography (Auto-Carto VI) 第 2 卷，1983，第 288–298 页。

可通过使用山体阴影工具创建栅格数据集的山体阴影并显示此山体阴影来检查数据的这种效果。若任一条带都可见，则在进一步操作高程栅格之前，可能希望先用过滤器工具（指定为低过滤器类型）平滑此数值

投影 DEM

为使表面模型满足体积、坡度及精确的可视性分析的需要，1 度 USGS DEM 的地面单位必须投影到非角性测量单位，如 UTM 或兰勃特。此外，表面 Z 单位也应该表示成与地面单位相同的测量单位。

使用定义投影工具或投影栅格工具（使用 BILINEAR 或 CUBIC 重采样技术）来转换栅格数据集为要求的投影或更改基准面。

WGS72 基准面与 NAD27 或 NAD83 并不共享相同的转换方法，因此必须使用等效基准面。

了解有关基准面的详细信息

注：

投影工具不能执行 Z 单位转换。使用乘工具，通过与某系数相乘（如栅格 * 0.3048）来转换 Z 单位。