数字高程模型及地学分析原理与方法共83页
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测绘技术中的数字高程模型分析方法数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是测绘技术中一种重要的数据模型,用于描述地球表面的地形高程信息。
它通过将地面的海拔高程转化为数字化数据,为地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)和地图制作提供了基础数据。
本文将介绍数字高程模型的基本概念、获取方法以及其在测绘中的分析应用。
一、数字高程模型的基本概念数字高程模型是一种数值化地理模型,它以离散的高程数值来表示地表的形态特征。
在数字高程模型中,地表被分割成一系列的矩形网格或三角形网格,每个网格点上都有一个高程数值。
这些高程数值可以通过实地测量、遥感图像解译、光学测距等手段获取。
数字高程模型主要包括DEM(数字高程模型)和DTM(数字地形模型)。
DEM是最基本的数字高程模型,它以等高线、点测高、曲面拟合等方法确定地表点的高程值。
DTM是DEM的一种扩展,它不仅包括地表点的高程值,还包括障碍物(如建筑物、树木等)的高程值,能够更准确地描述地表的形态特征。
二、数字高程模型的获取方法1. 实地测量法:传统的数字高程模型获取方法是通过实地进行测高。
这种方法需要在地表上设置测量器材,通过精确的测量仪器获取地表各个点的高程值。
实地测量法的优点是测量结果准确可靠,但是需要耗费大量的人力和物力。
2. 遥感测量法:遥感测量是通过遥感卫星、航空摄影等手段获取地表高程信息的方法。
遥感测量法通过拍摄地表图像,并利用图像解析技术计算地表高程。
这种方法具有成本低、效率高的特点,可以获取大范围区域的高程数据。
三、数字高程模型的分析应用数字高程模型在测绘中的应用非常广泛,可以用于地形分析、地理信息系统分析、工程规划等领域。
1. 地形分析:数字高程模型可以用于地表形态的分析,如地貌分类、地形剖面分析等。
通过对数字高程模型进行等高线提取、坡度计算等操作,可以得到地表的形状信息,为地质灾害识别和地貌研究提供依据。
如何使用数字高程模型进行数字地形分析数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)是一种将地球表面上的地形信息以数字形式表示的技术。
它使用离散点数据来构建地形模型,通过网格或三角网的方式将地形划分为小区域,并为每个点分配地势高度值。
数字高程模型在地形分析、地质研究、城市规划等领域中广泛应用。
本文将介绍数字高程模型的构建方法,并探讨如何利用数字高程模型进行数字地形分析。
一、数字高程模型的构建方法数字高程模型的构建方法可以分为光学遥感和雷达遥感两种。
光学遥感是利用卫星、航空器等载体获取地表表面信息的一种技术。
通过卫星或航空器上搭载的光学器材,可以获取到地表的可见光、红外线等频谱信息。
利用这些信息,可以制作出地表的数码影像图,并通过图像处理技术提取出地表的高程信息。
雷达遥感是利用雷达技术获取地表表面信息的一种技术。
雷达遥感使用的是无线电波,因此可以对地表进行全天候、全时段的观测。
雷达遥感的原理是发射探测雷达波束,利用雷达波与地物相互作用的特性,测量出地表表面的反射或散射信号。
通过处理这些数据,可以得到地表的高程信息。
二、数字高程模型的应用领域数字高程模型在地形分析中有着广泛的应用。
以下将介绍数字高程模型在地图制作、水资源管理、地质灾害分析等领域中的具体应用。
1. 地图制作数字高程模型在地图制作中起着重要的作用。
利用数字高程模型可以制作出真实的三维地图,使人们可以直观地了解地表的地形特征。
同时,数字高程模型还可以用于地图的测量和量化分析,例如测量山脉的高程和坡度,分析河流的流域范围等。
2. 水资源管理数字高程模型在水资源管理中也有广泛的应用。
通过分析数字高程模型,可以确定地表的水流方向和水流速度,进而推测出地表径流和河流的蓄水量。
这对于水资源调度和水灾防治具有重要意义。
同时,数字高程模型还可以用于确定水库的最佳位置和设计水库的容积。
3. 地质灾害分析数字高程模型在地质灾害分析中也发挥着重要作用。
数字⾼程模型总结第⼀章1.2数字⾼程模型1)狭义概念:DEM是区域地表⾯海拔⾼程的数字化表达。
(2)⼴义概念:DEM是地理空间中地理对象表⾯海拔⾼度的数字化表达。
(3)数学意义:DEM是定义在⼆维空间上的连续函数H=f(x,y)地理空间是三维的,但DEM是叠加在⼆维地理空间上的⼀维特征(⾼程)的向量空间,其本质是地理空间定位和数字描述。
DEM 是2.5维的。
2.分类:1.范围:局部DEM ( Local ) 2.连续性:不连续DEM ( Discontinuous )地区DEM (Regional )连续DEM (Continuous )全局DEM ( Global) 光滑DEM ( Smooth )3.结构(1).点:散点DEM (3)⾯:格⽹DEM(2)线:等⾼线DEM 不规则DEM断⾯DEM 混合DEM3.特点:(1)精度恒定性(2)表达多样性(3)更新实时性(4)尺度综合性4.DEM与DTM区别DTM是地形表⾯形态等多种信息的⼀个数字表⽰。
它包含地貌。
环境。
⼟地利⽤等多种信息的定量和定性描述。
⽽DEM只取DTM的(X,y)和对应的Z值。
Dem以绝对⾼程或海拔表⽰的地形模型,dtm泛指地形表⾯⾃然、⼈⽂、社会景观模型DTM范围更⼴。
5.我国不同⽐例尺的DEM(四种不同⽐例尺DEM与分辨率)1:1,000,000(1000m)、1:250,000(100m)、1:50,000(25m)、1:10,000(5m)DEM的维度为2.5维。
第⼆章1.DEM数据模型主要刻画具有连续变化特征的空间对象,因此属于基于场的镶嵌数据模型。
⼀、DEM数据模型1)、镶嵌数据模型2)、规则镶嵌数据模型:⽤规则的⼩⾯块集合来逼近不规则分布的地形。
构造⽅法:⽤数学⼿段将研究区域进⾏⽹格划分,把连续的地理空间离散为互不覆盖的⽹格,然后对格⽹单元附加相应的属性信息。
特点:数据结构简单、隐式的坐标存储、⾼效的访问效率、数据冗余3)、不规则镶嵌数据模型:⽤来进⾏镶嵌的⼩⾯块具有不规则的形状和边界。