随着智慧城市的建设、城市运行安全重要性的凸显、精细化管理的深入，相关部门和公众针对地理信息的需求在数据内容、产品种类、精细程度等方面对基础测绘提出了更高的要求。传统DEM数据获取方法有野外人工测量法、航空摄影测量方法、地形图内插法等[1-2]。但是，由于城市防灾、减灾和城市积涝分析[3]等应用需要，原有的生产方式已经不适应目前的需求。采用移动测量等技术手段生产城市易积水区域的高精度DEM数据，结合三维地理信息系统，分析计算积水淹没情况[4]，为城市防灾、减灾等专业部门的分析和应用提供服务，为海绵城市建设和防汛防涝提供基础地理信息支撑。1高精度DEM生产本文采用的数据源为上海张江高科技园区采集的市政道路点云数据。使用移动测量采集设备AS-900多平台激光扫描系统对市政道路进行数据采集和处理，经过数据预处理、点云纠正、点云滤波、点云编辑、高程格网构建，形成高精度的DEM成果。1.1数据预处理数据预处理包括基站数据处理、POS数据解算及点云格式转换。主要将采集的原始点云数据经过解算，转换为可处理的点云格式（常见的有LAS和XYZ格式）。基站数据处理主要是将原始的HCN文件进行格式转换和天线设置，生成Renix文件，使用CHCData软件完成。POS解算采用Inertial Explorer8.7（简称IE）后处理软件进行，可处理所有可用的GNSS、INS数据，提供高精度组合导航信息，包括位置、速度和姿态等信息，采用Copre软件将点云数据转换为Las格式数据。1.2点云纠正原始采集的点云数据精度较低，利用预先布设和施测的平高控制点进行纠正，提高点云数据的精度。点云纠正是点云处理中最重要的一步，点云的精度直接影响DEM的精度。利用预先采集的平高控制点与三维点云数据构成同名点对，进行点云纠正。为确保点云数据的精度，控制点间隔200~300 m进行布设采集。1.3点云滤波点云滤波的主要目的是提取地面点云数据，并去除噪点，提取的地面点作为高精度DEM生产的源数据。对纠正后点云数据首先进行孤立点滤波，消除孤立点噪声，然后进行点云分类并提取地面点云，建筑物、行人、自行车、汽车、行道树等被去除。由于软件的局限性，建筑物、行人、自行车、汽车、行道树等非地面点不能被完全去除。滤波后点云如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.02.031.F001图1滤波后点云1.4点云合并编辑将生成的多个LAS文件按照上海市标准图幅进行合并裁切并进行点云编辑。考虑到高精度DEM成果不同图幅间的接边问题，点云数据按照上海市标准图幅外扩10 m进行合并裁切。点云编辑有非地面点云数据的删除及地面特征点线的补充。经过点云滤波后非地面点不能完全被滤掉，需手动删除这些非地面点。点云删除包含以下内容：（1）道路上的汽车、行人、自行车等；（2）道路中心的隔离栏；（3）道路两侧及道路中心隔离带中的行树及其支架；（4）点云数据中存在的离散噪声点；（5）建筑物、挡车杆及路障锥等；（6）道路两侧的标识牌或广告牌；（7）人行道外侧的点云数据，仅保留人行道及道路面点云数据。由于汽车行人遮挡等原因造成的点云缺失，需在地形特征点线缺失处补充三维特征点线。由于加点工作量大，且三维点高程需迭代内插，极大降低了工作效率，影响工作进度。为了解决该问题，本文采用三维点构建三维线的方式，补充地形特征线，极大提高了工作效率。具体步骤为：（1）利用编辑后点云数据构建高程格网；（2）在地形特征线缺失处添加平面点并根据高程格网提取其高程；（3）根据三维点构建三维线；（4）点云数据和三维线一起构建高程格网。编辑后点云如图2所示，构建三维点线如图3所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.02.031.F002图2编辑后点云10.3969/j.issn.2096-1936.2021.02.031.F003图3构建三维点线三维线与点云构建高程格网如图4所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.02.031.F004图4三维线与点云构建高程格网1.5高精度DEM生产精编后的三维点云按照标准图幅构建高程格网，生成高精度DEM。高精度DEM生产采用Global Mapper软件，采用构建高程格网的方法。为保证高精度DEM的精度，点云数据不做抽稀处理，与三维点一起直接构建高程格网如图5所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.02.031.F005图5高精度DEM成果2DEM精度评定DEM精度评定是高精度DEM生产中重要的环节。为了保障成果的质量，在扫描作业路线上选择若干个地物特征点或道路标识线作为高程检查点。计算实地测量高程值与数字高程模型内插高程值较差，计算高程中误差[5]。精度评定的计算如下：δ=vv2n （1）式中：n——检查点数；v——高程实地测量值与内插值之间的误差。此次参与精度评定的总检查点数为309个，经统计计算，其高差误差为0.068 m。3结语城市高精度DEM已成为城市建设不可或缺的一部分，本文利用三维激光点云扫描的方法制作高精度DEM，并对其进行精度分析，高程精度满足应用需求。但部分点云由于树木、行人、建筑物、自行车、汽车等遮挡存在缺失现象，导致部分地形特征点线丢失。针对该问题，在今后的高精度DEM生产中，可通过两种方法解决：（1）当道路较宽或存在行树隔离带时，采用行树两侧双向扫描的方法采集点云数据；（2）选择人流量和车流量较少的时间段（0：00~6：00）作业采集点云数据，该方法同时解决了点云编辑工作量大的问题。随着科学技术的发展，DEM数据获取手段更加丰富，机载、车载、背包式三维激光扫描技术的广泛使用，使得高精度DEM应用更加广泛。本文采用的高精度DEM生产方法，证明其精度能够满足其应用要求。在今后的高精度DEM生产中，将综合使用各种技术手段进行高精度DEM生产，为高精度DEM应用提供更广阔的应用空间。