DEM数字高程模型PPT课件

1、.1，数字高程模型，1，DEM概述2，DEM实施1，DEM数据收集2，DEM实施方法3，应用DEM，2、1、概述：DEM定义、DEM、(diggs DTM: Z是在其他二维表面上连续变化的地理特征，例如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型，DEM是数字阶地(DTM)，3，概述：DEM和DTM的分隔，数字高程模型(DEM):研究地面起伏。数字过渡模型(DTM):包含曲面起伏和属性(例如坡度和坡向)的两种含义，DEM的进一步分析。4、概述：DEM的表示法，使用3D函数模拟复杂曲面。将整个曲面分割为网格或面积几乎相等的不规则网面。每个栅格都具有点观测，即栅格值。适用于表示地下水或土壤特

2、性的曲面插值。5，概述：描述DEM的线模式表现法、高程曲线的等高线。通过数字化现有等高线地图生成的DEM不如直接使用航空摄影测量方法生成的DEM质量。数字化的等高线不适合计算坡度或生成着色地形图。6，概述：等高线模式，等高线通常存储为具有高程值属性的简单多边形或可以视为多边形圆弧段的有序坐标点序列。等高线模型仅表示区域的某些高程值，因此通常需要插值方法来计算等高线外部其他点的高程。由于这些点位于两条等高线包围的区域内，因此通常仅使用两条外包等高线的高程进行内插。7，概述：DEM的点模式表现法，高程矩阵(一般矩形格线)，与格线地图相同。表现法：将区域分割为格线，并记录每个格线的高程。将直线模型转

3、换为高程矩阵。优点：计算机可以轻松处理基于栅格的矩阵，因此高程矩阵是最常见的DEM中选择所需的构件。缺点：平面区域中出现大量数据冗馀。如果不更改栅格大小，则无法适应其他地形条件。视线计算过于依赖网格线。8、概述：栅格模式，常规栅格方法是以高程矩阵表示DEM。在这种情况下，DEM直接从规则矩形栅格采样点或不规则离散数据点插值导出。结构简单，计算机的矩阵处理比较方便，高程矩阵已经成为DEM最常用的形式。高度矩阵尤其有利于各种应用。，除非更改栅格大小，否则起伏不能应用于其他区域。3、对于特定特殊计算(例如视线计算)，会夸大格线的格线方向。4.栅格太粗糙，无法准确表示地形的核心特征(如山峰、凹陷、山脊

4、等)。10，概述：三角网(TIN)，三角网(TIN)表示克服了高程矩阵中的重复数据问题，并可以在各种类型的基于DTM的计算中更有效地使用。但是其结构很复杂。三角网(tin)表示使用从所有采样点获取的离散数据，根据组合优化原则将这些离散点(每个三角形的顶点)连接到徐璐连续的三角形面(连接时，请确保每个三角形尽可能是锐角三角形，或者三个面的长度几乎相等)，TIN根据地形的复杂性确定采样点的密度和位置，并使地形特征点和线足够，11，概述：三角剖分，落在直线上时，通过两个顶点的线性插值得到。落在三角形内时，将插补三个顶点。生成方法：从不规则点、矩形栅格或等高线转换中获取。三角网允许在地形复杂的区域收集

5、更多信息，在简单的区域收集少量信息以防止重复数据。某些类型的运算(例如坡度、坡向等)比以数位等高线为基础的系统更有效。15，概述：DEM建设的目的，1)作为国家地理信息的基础数据，2)土木工程、景观建筑和矿山工程规划设计；3)用于军事目的的三维显示；4)景观设计和城市规划；5)管道分析、可见性分析；6)交通路线规划和坝址；7)不同表面的统计分析和比较；8)生成坡度、坡向、剖面、辅助地形分析、估算侵蚀、径流等。9)以土壤、土地利用和植物覆盖数据等各种主题信息为背景进行嵌套，以便进行显示和分析。10)与GIS协作执行空间分析。11)虚拟现实(virtual reality)；此外，从DEM导出的主

6、要产品包括平面等高线、立体等高线、等斜度、光晕、穿越视图、横断面视图、3D立体透视视图、3D立体颜色地图等。16，2，DEM数据源，数据源：(1)航空或航天遥感图像作为数据源，(2)地形图作为数据源，(3)地面实测记录作为数据源，(4)数据源决定收集方法。数据点的收集密度和采集点的选择决定了DEM的精度。17、DEM数据收集、数字摄影测量：使用具有自动录制设备的立体或立体坐标、分析绘图仪和数字摄影测量系统进行手动、半自动或全自动测量。其原理是以摄影图为基础，使用测量仪测量。数字化现有地图：数字化现有地图(例如等高线)中的信息。地面测量：使用自动记录的测距经纬仪进行野外测量。空间传感器：使用GP

7、S将雷达和激光测高结合起来收集数据。18，数字摄影测量采样点选择，沿等高线采样：主要用于山区采样。规则网格采样：按直接生成规则矩形网格的DEM数据的规则矩形网格进行采样。渐进式采样：根据地形合理分布采样点。这意味着平面区域采样点较少，地形复杂区域采样点较多。选取取样：根据地形图征取样，例如沿山脊线、山谷线等取样。混合取样。注意：所有收集的数据都必须根据特定的空间插值方法转换为点模式格式数据。19，DEM生成，方法：1，人工栅格方法2，三角网3，立体双法4，曲面拼写5，等值线插值，20，人工栅格方法，将栅格应用于地形图，按栅格读取中心点，或，21，三角网方法，对于有限离散点，每个相邻点都有三角形

8、连接，每个三角形表示局部平面。然后，可以根据每个平面方程式计算每个网格点的高程，以产生DEM。22，构造三角形的要求必须确保每个三角形的锐角三角形或三条边的长度几乎相等，以避免产生过大的钝角和过小的锐角。23，角度判断法设定不规则三角网。已知三角形的两个顶点后，使用馀弦定理计算备用第三个顶点的三角形内部角度大小，并选择与最大点对应的点作为三角形的第三个顶点。，分割原始资料，撷取已处理三角形的相邻点。24，C1，C2，C3，确定第一个三角形，c表示三角形的第三个顶点，a，b，25，向外延伸处理：如果顶点向外延伸至P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)三角形的P1P2面，则必须

9、选取线P1P2和P3另一侧上的点。p1，28，立体相双法，资料与张超主编的地理信息系统教程配套的CD，29，根据曲面拼字，有限离散点的高程，使用多项式或云形线函数取得拟合公式，并逐个计算每个点的高程，以取得拟合DEM。可以反映整个地形，但局部误差很大。可分割：全局拟合：基于研究区域内所有采样点的观测值创建趋势曲面模型。其特征是不反映插值区域内的局部特征。局部拟合：使用相邻数据点估算未知点的值，以反映局部要素。30、等高线内插、31，3，DEM应用程序，1，基于DEM的信息提取2，等高线绘制3，基于DEM的可视化分析，1，3D景观2，数字城市和虚拟现实3，DEM DLG，属性RDB，35，数字深

10、圳，36，3D建筑，37、DEM DOM DLG、38，交通行业：数字道路，(交通部道路调查另：42，计算坡向角度，坡向QO和X轴之间的角度T为坡向，43，绘制坡度和坡向图表，通常使用3*3的栅格窗口在DEM数据矩阵中执行连续移动计算。44、绘制等高线、在栅格DEM中自动绘制等高线、1、追踪等高线、使用DEM矩形栅格点的高程内插栅格边上的等高线点以及对齐这些等高线点。2、绘制平滑等高线、其他加密等高线点和平滑曲线。、45，剖面分析，1)意义：经常可以用线代替，研究区域的地形形态、轮廓形状、地形变化、地质结构、倾斜特征、表面切割强度等。在地形剖面上复叠其他地理变数(例如坡度、土壤、植物和土地使用

11、状况)，可以为土地使用规划、工程线选取、工址选取等提供决策准则。2)可以绘制，并可以在栅格DEM或三角网DEM上执行。知道两点的坐标A(x1，y1)、B(x2，y2)后，可以求出两点连接和三角网或三角网的交点，并内插交点的高程和每个交点之间的距离。然后使用选定的垂直和水平比例尺按距离和高程绘制剖面。截面视图不一定要沿直线绘制，也可以沿曲线绘制。46，基于DEM的可视化分析，视觉分析是以一个点为视角研究一个地区一般情况的地形分析。方法：使用A，O作为观察点，确定栅格DEM或三角网DEM上的每个点是否可见。视觉分配为1，视觉分配为0。这将形成属性值为0和1的栅格或三角网。对此，以值0.5跟踪等值线。也就是说，您可以获得以O为视点的通关。b，以观测点O为轴，以特定方位角间隔计算所有方位角线0360