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山东科技大学资源环境系 Mapgis 软件及应用 授课人：曾文 Mapgis软件及应用 第十二章 DTM 分析 DTM分析 Mapgis软件及应用  基本概念  数字高程模型 （Digital Elevation Model），简称DEM， 它是以数字的形式按一定的结构组织在一起，表示实际地 形特征空间分布的数字定量模型。DEM的核心就是地形表 面特征点的三维坐标数据和一套对地表提供连续描述的算 法。作为数字地球（DE）空间数据最基本的内容之一，数 字高程模型在GIS及相关领域发挥着越来越重要的作用。 DTM分析 Mapgis软件及应用  最基本的DEM模型是由一系列地面点的x、y坐标及与之相 对应的高程z所组成，用数学函数式表达为：Z=f （x，y ）， （x，y）属于DEM所在的区域，此时的DEM模型称为数字 地面模型（Digital Terrain Model），简称DTM。  这种数字形式的地形模型是为适应计算机处理而产生的， 又为各种地形特征及专题属性的定量分析和不同类型专题 图的自动绘制提供了基本数据。在专题图上，第三维不一 定代表高程，而可以代表专题图的量测值，如：地面温度、 降水、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等地面特征 信息。  目前，DTM已经成为GIS的重要组成部分，MAPGIS的 DTM分析就是从离散数据构造出相互连接的网络结构，以 此作为地形的数字模型基础，然后利用计算机自动生成各 类专业地学图件并进行各类专业分析。 DTM分析 Mapgis软件及应用  由于数据观测方法和获取的途径不同，DEM数据分布规律、 数据特征有明显的差异，按其空间分布特征可分为：格网 数据和离散数据。  格网数据：把DEM覆盖区划分为规则网格，每个网格大小 和形状都相同，用相应矩阵元素的行列号来实现网格点的 二维空间定位，第三维为网格点的特征值，可以是高程和 属性，网格大小代表数据精度。  离散数据：由于受观测手段的限制，无法得到所有地理位 置上的观测值，一般也不可能按规则网来获取数据，离散 数据DEM的平面二维地理空间定位由不规则分布的离散样 点平面坐标实现，第三维仍为高程和属性特征值。 DTM分析 Mapgis软件及应用  由于规则格网DEM数据具有数据结构简单，便于管理等特 点，所以在全国范围内生产中小比例尺的DEM并应用于各 种不同的专业领域的项目中，规则格网DEM被定为国家范 围内的标准DEM数据。随机分布的离散样点数据通过数据 内插可以形成规则格网DEM数据，这个过程称为随机栅格 转换（Random-to-grid）。  由于TIN(Triangulated Irregular Network)可以适应各 种数据分布，并能方便地处理断裂线、构造线、不连续的 地表数据，所以通过增加特征点数据以及对TIN进行优化， 得到的TIN模型是快速准确形成DEM数据的一种方法。 DTM分析 Mapgis软件及应用  DEM的数据源：  DEM最主要的数据源是从现有地形图数字化、地面测量或 解析航空摄影测量得到的数字线化图（DLG）获得，此外， 声纳测量、雷达和扫描仪数据也可作为DEM的数据来源。 DTM分析 Mapgis软件及应用  数据格式： *.DET：二维高程数据，格式有：“不规则网高程数据”、“规 则网高程数据文件”两种。（明码文件）它们可以调用本系统 的文本编辑器进行编辑。 *.TIN：