《数字地形模型》PPT课件

第9章DEM与数字地形分析GIS原理第9章DEM与数字地形分析9.1 基本概念9.2 DEM的主要表示模型9.3 DEM建立9.4数字地形分析The End9.1 基本概念9.1.1 数字高程模型三维空间数据表示:地球表面的高低起伏（高程数据），表面离散点（x,y）上的任何属性值，如：可能采样点的降雨量，地壤的酸碱度，人口密度等。

三维地形空间数据模型一般用数字地形模型DTM最常见的三维空间模型是DTMDigital Terrain Model是利用一个任意坐标场中大量选择的已知(x,y,z)的坐标点对连续地面的一个简单统计表示，或者说DTM是地形表面简单的数字表示。

DTM提出是Miller, 1956,高速公路自动设计。

用于线路选线的设计以及工程面积、体积、坡度计算。

测绘中：等高线，坡度坡向图，立体地图，正射影像图。

DTM的研究：精度，地形分类，数据采集、数据压缩、不规则及规则DTM的建立与应用1 DTM 和DEM从数学的角度，高程模型(Digital Elevation Model，DEM)是高程Z关于平面坐标X，Y两个自变量的连续函数:Z = f(x, y)一般是高程模型连续函数的离散表示；DTM是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

DTM中地形属性为高程时称为DEM；DEM的相近术语：德国DHM, Digital Height Model英国DGM, Digital Ground Model美国地质测量局USGS DTEM, Digital Terrain Elevation Model、DEM, Digital Elevation Model2 DEM的表示法地表高程的变化可以采用多种方法表达:用数学定义的表面或点、线、影像；1）数学方法采用整体拟合方法；傅立叶级数高次多项式2）图形方法线模式：等高线点模式：GRID；TIN9.1.2 数字地形分析数字地形分析（digital terrain analysis, DTA）是指在DEM 上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。

07第七讲数字地形模型（DTM）_591102579数字地形模型（DTM ）Copyright All right reserved LiuZhaoDTM(Digital Terrain Model)概述DEM 数据获取?DEM 建模?Copyright All right reserved LiuZhaoDEM 内插地形因子提取与分析?三维可视化?DEM 应用概述DTM 的含义：–地形表面简单的数字表示–描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列–数学描述：Copyright All right reserved LiuZhao ?DEM 的含义：Digital Elevation Model–对地面高程的描述–函数形式：DEM 特点：–多种形式显示地形信息?Copyright All right reserved LiuZhao –精度不会损失–容易自动化、实时化–适合定量分析与三维建模DTM 分类：–按区域分类：综合性、区域性、专题性–按结构形式分类：规则格网、平面多边形、曲面DTM 、空间多边形、等值线、散点?Copyright All right reserved LiuZhao –按内容分类：数字地貌模型、非数字地貌模型–根据模型的连续性分类：不连续、连续、光滑Copyright All right reserved LiuZhao应用范畴：–作为国家地理信息的基础数据–土木工程、景观建筑与矿山工程的规划与设计–为军事目的（军事模拟等）而进行的地表三维显示–景观设计与城市规划流水线分析可视性分析?Copyright All right reserved LiuZhao–流水线分析、可视性分析–交通路线的规划与大坝的选址–不同地表的统计分析与比较–生成坡度图、坡向图、剖面图，辅助地貌分析，估计侵蚀和径流等．–作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被覆盖数据等，以进行显示与分析应用范畴–为遥感、环境规划中的处理提供数据–辅助影像解译、遥感分类–将DEM 概念扩充到表示与地表相关的各种属性，如人口、交通、旅行时间等–与GIS 联合进行空间分析–虚拟现实（VR ）?Copyright All right reserved LiuZhao–派生产品：平面等高线图?立体等高线图?等坡度图?晕渲图?通视图纵、横断面图?三维立体透视图?三维立体彩色图?景观图数据获取数据源：–影像–地形图?Copyright All right reserved LiuZhao –地面实测数据–专题地图–统计报表和行政区域图–其它：气压测高、地质勘探、重力测量数据采集方法：–摄影测量采样：等高线法、规则格网点法、选择采样法、渐进采样法、剖面法、混合采样法?Copyright All right reserved LiuZhao数字摄影测量自动采集–从现有地形图获取：手扶跟踪数字化扫描数字化或屏幕数字化–由等高线地形图生成格网DEM 的方法Copyright All right reserved LiuZhao DEM 建模建立DEM 表面的几种方法–通用多项式函数Copyright All right reserved LiuZhaoCopyright All right reserved LiuZhao –基于点的表面建模–基于三角形的表面建模–基于格网的建模–混合表面的建模?Copyright All right reserved LiuZhaoCopyright All right reserved LiuZhao ?三角网生成（TIN）–TIN的基本要求TIN是唯一的；Copyright All right reserved LiuZhao力求最佳的三角形几何形状，每个三角形尽量接近等边形状；保证最邻近的点构成三角形，即三角形的边长之和最小Copyright All right reserved LiuZhao构成三角网?Copyright All right reserved LiuZhao–Delaunay 三角网定义：狄洛尼三角网为相互邻接且互不重叠的三角形的集合，每一三角形的外接圆内不包含其他的点。