DEM 拼接最容易错的情况

两幅以上的 DEM 拼成一幅、再重采样成统一格网，是数据准备里最平常的一步。平常到很少有人为它单独立一个检查环节——直到接缝处的等高线跳了一格，或者算出来的汇水面积对不上，才发现问题并不出在拼接那一步，而是出在动手之前。

这里说的"动手之前"，指的是打开处理工具之前。拼接本身不复杂：把几幅分幅按位置摆进同一张画布，重叠带做一次取舍，再把格网拉到统一间距。难的是五项前提——这几幅分幅是不是同一套坐标系、高程是不是同一个基准、接边处重叠带有多宽、无效值怎么标、拼完之后这一版怎么记名字。五项里任一项没定，拼出来的东西都要返工，而且返工时往往说不清错在哪一步。

一、五项检查，一项一项过

1. 坐标系与中央经线

先看分幅之间是不是同一套投影。同一个 CGCS2000 底下，三度带与六度带、带号不同、中央经线不同，平面坐标就不是一个数。跨带的两幅直接拼，接边处会出现整体错台：两边的格网看上去对上了，坐标其实对不上，位置差多少取决于离中央经线多远。

工程独立坐标系的项目更常见：测区为了控制变形自设中央经线，分幅按这套坐标出，但随手拿来的区域数据是国家分带的。两套并在一起，误差不是均匀的，离各自中央经线越远越大，接边处的错台在测区中部看着不明显，到边角就看得出来了。

不检查会出什么事：同一条等高线在接边处跳一格，左右两幅各自都"对"，拼在一起就是错台。

2. 高程基准与单位

高程分两层意思。一层是相对哪个面：大地高相对参考椭球面，正常高相对似大地水准面，两者差一个高程异常，山区可能到米级；公开数据里还有用 EGM96 大地水准面作垂直基准的，与国内工程常用的 1985 国家高程基准不是一套。另一层是单位：米、分米、英尺，写在文件头里，转格式的时候最容易丢。

这两层最容易在交接处出问题。几幅分幅来路各不相同，各自都对；拼的时候按数值直接摆，高程整体差一个常数，而差值本身随位置缓慢变化，不会报错，也不会在画面上显眼。

不检查会出什么事：整幅高程差一个常数，且随位置缓慢变化——差值在平原区看着像噪声，到山区才发现是一条趋势线。

3. 接边与重叠

分幅生产时会留重叠带，宽度按生产规格定，不同来源的分幅重叠宽度不一定一样。拼接前要问两个问题：重叠带有多宽、接边取哪一侧。

取哪一侧不是随手定，要写成规则：左幅取到右边界、右幅从左边界起，或者按接边线两侧各取一半。规则不写，两幅一起处理时就会出现双线——同一条路、同一条沟在接缝两侧各留一次；或者反过来，两边都让，中间裂开一条缝。

JAXA 的 ALOS AW3D30 数据集说明页把分幅单位写得很直接：按 1°×1° 的经纬度切块下载，一个瓦片一个文件。同一份数据的不同瓦片本来就在同一套格网上，接边时不用再对原点；换成不同来源的两份数据，格网原点、格网间距、接边取法都要重新对一遍。那份说明里还有一句更实际的提醒：要让瓦片边缘的重采样准确，输入不能只给目标瓦片，还得把周边瓦片一起放进去。

不检查会出什么事：接缝处出现双线或者裂缝；边界一圈因为缺了邻幅，被外插出一圈假值。

4. 无效值与空洞

无效值有三种常见标法：一个大负数（比如 -9999）、0、或者 NaN。三种混在一份数据里，后续的填补逻辑就会把大负数当成真实高程参与平均，整片塌下去。所以先确认无效值标记是什么，再把它们统一成同一种。

空洞怎么留也有讲究。云、雪、阴影遮挡造成的无数据区，有的数据源在发布时已经补过，有的没补。NASA LP DAAC 的 SRTM 产品说明写得很清楚：第三版的主要工作就是消除早期版本里存在的空洞，缺测处用 ASTER GDEM、GMTED2010 或 NED 的数据补上，每个像元的来源另有对应的产品标注。这句话的意思很实际——你手上那份"看着连续"的数据，可能一部分来自雷达、一部分来自填补源，接缝就藏在数据内部。

不检查会出什么事：空洞被当成 0 参与计算。0 值区在坡度图上是一片假平地，在汇水分析里是一个假洼地，在土方里是一大块凭空少掉的体积——而且它不报错。

5. 命名与版本

分幅的命名规则要先认下来：按图幅号、按行列号、还是按经纬度范围。三种都见过，混着用就会出现同名不同幅、同幅不同名。拼接之后这一版怎么记，也要在动手前定：版本号加日期，再加一份参与拼接的分幅清单。清单不用长，把文件名逐个列出来就够，关键是能对上。

不检查会出什么事：半年后有人说"上次那版高程不对"，没人说得清那版是哪几幅拼的、用的是哪一版分幅。

五项摆在一张表上，逐行念一遍，比凭印象过一遍稳得多：

二、重采样：两种情形，一处顺序

重采样是把一份 DEM 的值搬到另一套格网上。工程里真正碰到的情形通常只有两种，一种是把格网变密，一种是把格网变粗。

情形一：格网变密。常见场景是把 30 米档的区域数据转到 10 米格网，为的是与项目里其它 10 米格网的成果对齐，叠在一张图上不至于一格一格错开。这一步要认清一件事：格网变密不增加信息，只是把格网线对齐。目标格网写 10 米，值的可信程度仍是原来那一档。这句话写进说明里，比事后解释省事得多——尤其是当有人拿这张图去量一条冲沟的宽度时。

情形二：格网变粗。反过来，把项目上 2 米或 5 米的成果汇总到 30 米，做区域底图，或者与区域数据同网格叠加。这时候要定一件事：一个粗格网取细格网里的哪个值。取平均、取中值、取最低，三种都有人用，选哪种由后面拿它做什么决定——做汇水、做淹没、做土方，对同一个粗格网的要求并不相同。这里不做算法之间的比较，只强调一句：口径定了要写进说明，因为换一个口径，同一片地形算出来的量就变。

顺序：先定网格，再动手。目标网格有五个参数要先写下来：原点、格网间距、行列数、覆盖范围、无效值标记。五个参数定完，再决定怎么把值搬过去。反过来做——先重采样、再拉到目标网格上对齐——等于做了两次重采样，前一次的结果被后一次抹掉一半，出了偏差也追不回是哪一步。

还有一条与接边直接相关：重采样的边缘要靠邻幅。上一节引的那句提醒说的就是这个意思——只给目标范围的数据，边缘一圈没有邻幅参与，算出来的值不可靠。所以取数范围要按目标范围外扩一圈，算完再裁回来，别嫌多取的那一圈浪费。

工具推荐：文中这类多源地形数据的导入、格网对齐与叠加核对，图新说支持地形数据导入，以及坡度、高差等与地形相关的量测分析，可查阅产品文档了解具体操作。

三、最后

五项检查不是流程里新增的一道关卡，它是一张单子：拼之前照着念一遍，每一项后面写一句结果。写"是"或"否"都不重要，重要的是写下来的是当时看到的东西，而不是事后回忆的印象。

顺序也是单子的一部分。基准在前，接边在中，命名与版本在后——前两项决定数据是什么，第三、第四项决定拼完是什么样，最后一项决定这份东西以后还认不认得出来。顺序颠倒过来也能查完，但查完的结果不容易放在一起比。

检查花的是半小时，返工花的是半天到两天，而且返工常常不是改一个参数，是把整条链重走一遍：重新确认哪几幅参与、重新对基准、重新定接边、重新定网格。这也是为什么要把检查放在动手之前——动手之后，前面每一步的结论都已经被新数据覆盖，想回去核也没有对照物了。

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参考来源：

• ALOS Global Digital Surface Model "ALOS World 3D - 30m (AW3D30)"（JAXA／EORC 数据集说明页）
• NASA Shuttle Radar Topography Mission Global 1 arc second V003（NASA LP DAAC 产品页）