02数字高程型.ppt

数字地面模型及其应用;思 考 题;DEM的概念 DEM的派生信息（理论与实践） DEM的应用研究实例;*;月球南极 500 km x 400 km NASA ;*;火星，NASA;*;*;1 DEM的概念;数字高程模型（DEM, Digital Elevation Model）是描述地面特性空间分布的有序数值阵列，所记地面特性是高程 z，它的空间分布由 x , y 水平坐标系统来描述.;*;规则格网模型 等高线模型 不规则三角网模型 ;规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。 规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。 数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的一个元素，对应一个高程值，;*;GRID DEM;3D View;规则格网的优缺点; ;地形特征点 地形特征线;*;TIN：Trangulated Irregular Network TIN按照优化组合的原则，把区域内离散采样点连接成相互连续的三角面，在连接时尽可能地使每个三角形为锐角三角形或为三边的长度近似相等。; ;Delaunay三角网;TIN的数据存储方式;TIN的特点;;离散点生成规则格网DEM;规则格网DEM生成等高线;规则格网DEM、等高线、离散点;离散点生成TIN（Delaunay）;等高线生成TIN;TIN生成等高线;TIN生成规则格网;*;*;*;*;TIN、格网DEM和等高线;*;*;2 DEM的派生信息;2.1 DEM派生信息概况;地形因子;地形因子;提取地形因子的基本方法;2.2 常见派生信息介绍;坡度定义为水平面与局部地表之间的正切值。 高度变化的最大值比率（常称为坡度）;;;计算格网单元与它的周围的格网单元之间最大的高程变化率。 在规则格网的情况下，周围的格网单元一般有8个。 坡度分析的输出是一个栅格形式数据。 每个栅格单元的单位可以是度、或是百分比。;;输入规则格网高程，生成格网坡度;坡向（Aspect）：地表面上一点的切平面的法线在水平面的投影与该点的正北方向的夹角。;坡向：最大坡度朝向的方向（角度、方位角） 坡向分析： 计算各个格网点的坡向； 坡向角度从正北顺时针计算，0到360度。 输出结果是栅格数据，-1表示平地。;坡向;e5;坡度分析实例;坡度分析实例;坡向（Aspect）;坡向分析实例; 定义： 地形曲面在各个界面方向上的形状，凹凸变化的反映，是???面点位的函数。 反映了地形结构和形态。 影响着土壤有机物含量的分布，在地表过程模拟、水文、土壤等领域有着重要的应用价值和意义。 ;从微观层面：采用地面曲率因子和地面变率因子度量地面表面一点的弯曲变化程度 ； 地面曲率：地面曲率是对地形表面一点扭曲变化程度的定量化度量因子，地面曲率在垂直和水平两个方向上分量分别称为平面曲率和剖面曲率。 剖面曲率是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量 平面曲率指在地形表面上，具体到任何一点P，指用过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值 ;坡形是指局部地表坡面的曲折状态 ，从宏观层面看，坡形有：平、直、凹、凸等形状，;剖面曲率计算公式： 平面曲率计算公式： , 分别为x、y方向高程变化率 , 对高程值在x、y方向上的变化率进行同方向求算变化率 对高程值在x方向上的变化率进行y方向上求算变化率，即x方向高程变化率在y方向的变化率； ;*; 利用DEM提取凸凹坡面方法与结果示意图;D8算法： A、如果最大落差值小于0，则赋以负值以表明此格网方向未定； B、如果最大落差值大于或等于0，且最大值只有一个，则将对应此最大值的方向值作为中心格网处的方向值； C 、如果最大落差等于0，且有一个以上的0值，则以这些0值所对应的方向值相加。在极端情况下，如果8个邻域高程值都与中心格网高程值相同，则中心格网方向值赋以255； D 、如果最大落差值大于0，且有一个以上的最大值，则任选一个方向作为水流方向。 被处理栅格单元同相邻8个栅格单元之间坡降的算法为： Slope=Dz/Di 式中: Slope为两个栅格之间的坡降； Dz为两个栅格单元之间的高程差； Di为两个栅格单元中心之间的距离。;78;;汇流面积;0;地形湿度指数;2.3 DEM派生信息的提取;地形阴影 填挖方计算 剖面分析 可视性分析 水文分析 ……;3.1 地形阴影（Hill Shade）;光源方位角和高度角(Azimuth Altitude)