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一、数字高程模型

数字地面模型DTM(Digital Terrain Model) 最初是美国麻省理工学院Miller 教授为了高速公路的自动设计于1956年提出的。20世纪60年代至70年代很多学者对DTM的内插方法进行了大量研究，形成了多种实用的内插算法，80年代以来，对 DTM的研究已涉及 DTM 系统的各个环节，如精度分析、粗差探测、不规则三角网DTM 的建立与应用等。

数字地面模型就是一个用于表示地面特征的空间分布的数据阵列，最常用的是用一系列地面点的平面坐标X 、Y及该点的地面高程Z或属性组成的数据阵列。若地面点按一定格网形式排列，点的平面坐标X 、Y 可由起始原点推算而无须记录，地面形态只用点的高程 Z 来表达，这种数据阵列称为数字高程模型 (digital elevation model,DEM)。规则格网 DEM 存储量小，便于使用，又易于管理，是目前使用最广泛的一种形式。但有时候不能准确地表示地形的结构和细部，导致基于DEM 描绘的等高线不能准确地表示地貌。为此，可采用附加地形数据特征点，如地形特征数据点、山脊山谷线、断裂线等，以便构成完整的DEM。

二、正射影像

正射影像图是地图的一种形式，是用相当于正射投影的航摄像片上的影像来表示地物的形状和平面位置。当像片水平且地面水平的情况下，该航摄像片就是正射投影的像片， 相当于该地面比例尺为1:M(=f/H) 的平面图或正射影像图。

但实际上，由于航空摄影时，不能保持像片的严格水平，而且地面也不可能是水平 面，致使中心投影航摄像片上的影像由于像片倾斜和地形起伏产生像点位移，使影像的构形产生位移与变形及比例尺不一致。因此，不能简单地用原始航摄像片上的影像表示地物的形状和平面位置。

若对原始的航摄像片进行处理，即用某些光学投影的仪器进行投影变换，使变换后得到的影像相当于摄影仪物镜光轴在铅垂位置时(α=0)摄取的水平像片，同时改化至成 图比例尺；或应用计算机按相应的数学关系式进行解算，从原始非正射的数字影像获取数字正射影像，这些作业过程均称为像片纠正。

在已知像片的内定向参数，外方位元素及数字高程模型DEM 的前提下，进行数字微分纠正，与光学微分纠正一样，其基本任务仍然是实现两个二维图像之间的几何变换；因此首先要确定原始图像与纠正后图像间的几何关系。

设任意像元在原始图像与纠正后图像中的坐标分别为(x,y)和(X,Y), 它们直接存在着 映射关系，即：

由纠正后的像点P(X,Y) 出发，根据像片的内、外方位元素及P 点的高程反求其在原 始图像上相应像点p 的坐标(x,y), 经内插出p 的灰度值后，再将灰度值赋给P，这种方法 称为反解法(或称间接法)。下面一个公式则反之，是由原始图像上的像点p 的坐标(x,y)解求出纠正后图像上相应纠正点P的坐标(X,Y), 并将原始图像点p 的灰度值赋给纠正点 P，这种方法称为正解法(或称直接法)。