第002章--数字高程模型的数据结构

第二章DEM的数据组织和管理,数字高程模型,第二章DEM的数据组织和管理,2.1DEM的数据模型2.2DEM的数据结构2.3DEM的数据管理,2.1DEM的数据模型,DEM建立包括三大环节：1）地形数据采样,获取地形高程数据；2）地形建模与内插，实现地形表面的重建；3）数组组织与管理。,实现地形表面的重建:1.要对地形曲面进行抽象、总结和提炼,形成高度概括的地形曲面数据模型,2.在此数据模型的基础上,将观测数据按照一定的结构组织在一起,形成对数据模型的表述,最后借助计算机实现数据管理和地形重建.,2.1DEM的数据模型,2.1DEM的数据模型,1.镶嵌数据模型概述,空间对象可用相互连接在一起的网络来覆盖和逼近，或者说用在二维区域上的网络划分来覆盖整个研究区域.,2.1DEM的数据模型,1.镶嵌数据模型概述镶嵌数据模型的类型（按照网格形状划分）,规则镶嵌数据模型,不规则镶嵌数据模型,基于面单元的DEM,2.1DEM的数据模型,2.规则镶嵌数据模型,涵义：用具有规则形状和边界的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面.,构造方法：用数学手段将研究区域进行规则网格划分，把连续的地理空间离散为互不覆盖的网格，然后对网格单元附加相应的属性。,在二维空间中，可以有多种可能的规则格网划分方法，如正方形、正三角形、正六边形等.,类型：正方形镶嵌数据模型（GRID）、正六边形镶嵌数据模型、正三角形.,应用最广泛的规则镶嵌数据模型,也是目前DEM的主要结构之一（P28）.,规则格网DEM(GRID),2.1DEM的数据模型,2.规则镶嵌数据模型,优点：结构简单（二维矩阵结构），把DEM表示成高程矩阵，而计算机对矩阵的处理比较方便；格网单元的坐标隐含在矩阵的行列号中，从而不需要进行坐标数字化.,思考题：该DEM表达的区域地貌类型是怎样的？,2.1DEM的数据模型,2.规则镶嵌数据模型,对格网单元数值(代表性)的理解：,缺点：不管地形变化复杂还是简单，均采用相同的结构，导致数据冗余而给数据管理带来不便。,规则格网DEM(GRID),观点一:格网单元的数值是其中所有点的高程值,即格网单元对应的实地单元区域内高程是均一的高度,DEM单元内部是同质的,变化只发生在单元边界,DEM模型呈台阶状分布（不连续）。,格网栅格DEM,2.1DEM的数据模型,2.规则镶嵌数据模型,观点二:格网单元的数值是格网中心点的高程值,其他地方的高程要通过内插方式确定，此时的DEM呈连续分布.,2.1DEM的数据模型,3.不规则镶嵌数据模型,涵义：用来进行镶嵌的小面块具有不规则形状和边界.,类型：基于三角形的不规则镶嵌数据模型（TIN）、基于四边形的、基于六边形的.,应用最广泛的不规则镶嵌数据模型,也是目前DEM的主要结构之一（P29-30）.,第二章DEM的数据组织和管理,2.1DEM的数据模型2.2DEM的数据结构2.3DEM的数据管理,2.2DEM的主要数据结构,无论是从地形图、航空/航天遥感影像上还是通过地面测量,所获取的数据仅仅是一系列离散的地形点,这些点与点之间相互独立,不具备任何联系,因而并不能满足地形表达和地形分析的需要。,1）DEM建立,地形数据采样，获取地形高程数据,1.3数字高程模型的系统结构及研究内容,（自学）,2.2DEM的主要数据结构,为了通过这些离散的地形点来重建地形表面和进行地形应用分析，需要在这些离散点之间建立一定的联系，即用一定的结构将这些离散点组织起来，这便是DEM的表示方法和数据结构问题。,1.规则格网DEM的数据结构2.不规则三角网DEM的数据结构,3.格网与不规则三角网混合的DEM数据结构,第二章DEM的数