[科技]第8章 数字地面模型.ppt

7.6 DEM模型的应用 DEM模型可替代传统用等高线描述地形的方法。目前，DEM已作为空间数据库的实体，为GIS空间分析和决策提供基础数据。 数字地球的提出，为DEM的应用开辟了更广阔的领域。 DEM模型主要用途： 1）在国家数据库中存储数字地形图的高程数据，作为绘制等高线、地面晕渲图、立体图、剖面图依据。 2）提取地面因子，获取地形因子数据。 3）进行地形分析，为各行各业服务，如道路规划、地貌分析、坝址选择等。 4）作为景观分析和模拟的基础，用于军事、景观规划等领域。 一、 DEM模型的主要用途 1、DEM模型在土方计算中的应用 平整高度Ｈ＝ 填充高度＝ hi －Ｈ　　　　　　　　 ? hi N i=1 N 二、DEM模型的应用例 首先确定用DEM模型对地表形态进行自动分类的决策条件。 如 建立DEM模型 自动获取H、?H 坡度 决策条件 自动分类 2、 DEM模型对地表形态进行自动分类 平地 丘岗 丘陵 低山 中山 绝对高度 H（M） 400 400-800 800 相对高度?H (M） 100 100-200 200 200 坡度（度） 3 1、建立该地区的DEM模型 2、根据DEM模型和洪水量计算淹没高度；或根据实测水位数据在DEM模型上标志淹没边界，从而得到新的图形。 Zij = 3、将该地区的土地利用图同淹没边界图叠合找出Zij＝１的各类土地，得到土地淹没区图和土地未淹没区图。 4、结合其他专题，统计出淹没带来损失。 1 当Zij ? HZ 　　　 淹没 0 当Zij ? HZ 　　未淹没 3、 淹没模型及淹没边界的计算 * * 设置雷达站、电视台的发射站、道路选择、航海导航等、移动电话基站选址 * 海洋gis (5) 等值线插值 根据各局部等值线上的高程点，通过插值公式计算各点的高程，得到DEM。 等值线插值法是比较常用的方法，输入等值线后，可在矢量格式的等值线数据基础上进行，插值效果较好。 （1）采集前根据建立DEM模型的精度要求确立合理的取样密度，如对单调地形可均匀采集，密度不必过大； （2）地形变化处采用密集采样，确保地形转折处的数据如山谷线，山脊线，谷缘线，崖线，山坡转折线等； （3）不应出现大的空白区，即使大片平坦地区也应有最底的采集密度。 3）数据采集的原则 采集的DEM数据必需进行后处理方可应用，后处理包括： (1) 格式转换 由于采集数据所存储格式包括数据内容、数据类型等各异，因此必须进行数据格式转换，使数据成为自己所要的格式。 (2) 坐标转换 有时采集数据要进行坐标系转换，如将像片坐标转换成大地坐标。 4) 数据采集的后处理 (3) 数据编辑处理 任何数据获取后总要编辑，编辑过程通常是一种交互过程，主要包括剔除错误的、过密的、重复的点；加密要加密区域的点。 (4) 数据分块 由于采集数据的不同，数据常具有不同排列顺序，如利用地形图采集的等高线数据通常按条采集和存储查寻到，而对等高线进行区域插值时要用待插点周周的数据为依据，为迅速查询到待插点周周的数据，需要将数据重新分块存储，分块方法通常是将整个区域分成等间隔的格网，每个格网之间有一定的重叠度，相互之间可用链指针连接。 1) 网格尺寸的确定 网格尺寸的确定是DEM数据网格化的重要问题，它关系到数据模型的精度。 网格尺寸的确定首先应分析地形的形态特征。 一般地说，采样点的密度基本上确定了网格点的密度。 在采集优选点的情况下，网格点数应大于或接近于样点数，取nN2n，N 为网格点数，n为样点数。 3、数据点的加密和插值 数据插值的核心问题是确定内插方法，任何一种内插方法都是基于原始函数光滑性，也就是说认为临近数据点之间存在很大的相关性。 2) 内插方法 DEM常用的插值算法： 1）距离加权法 距离愈远的点对待插点的影响愈小； 2）双线性插值法 假定待插点的高程在直线上呈比例变化，用双线性内插函数求出； 3）趋势面插值法 用通过采样点的空间曲面来模拟地形表面，常用二次多项式来拟合 4）样条插值法 用距离函数样条法，或分片样条法进行插值 5）克吕格插值法 最优线性无偏内插估计量插值法考虑采样点分布，但计算量大。 这里举例说明用地形图生成格网DEM 扫描仪扫入地形图 预处理获得二值等值线 细化二值等高线图 跟踪赋值高程值 插值生成DTM数据 显示三维地面模型 4 、 DEM模型的建立 7.4 数字地形的可视化 在GIS的发展历程中，一开始就十分重视