第六章数字地面模型.ppt

地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 表示地形的最常见的线模式是一系列描述高 程曲线的等高线。 由于现有地图大多数都绘有等高线，这些地 图便是数字高程模型的现成数据源，可以将 纸 面等高线图扫描后 ，自动获取 DEM 数据。 由于数字化的等高线不适合于计算坡度或制 作地貌渲染图等地形分析，因此，必须要把 数 字化等高线 转为 格网高程矩阵 。 6 等高线转成格网 DEM 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 使用 局部插值算法 ，如距离倒数加权平均 或克里金插值算法，可以将数字化等高线数 据转为规则格网的 DEM 数据，但插值的结果 往往会出现一些许多不令人满意的结果，而 且数字化等高线时越小心， 采样点越多 ，问 题越严重。 使用针对等高线插值的专用方法，把等高线数据 点减少到最少，增加标识山峰、山脊、谷底和坡度 突变的数据点，同时使用一个较大的有哪些信誉好的足球投注网站窗口 。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 需要将其中的每个点视为一个 几何点 ，而不 是一个矩形区域，根据格网 DEM 中相邻四个点 组成 四边形 进行等高线跟踪。其方法类似于利 用 TIN 提取等高线。实际上，也可以将每个矩形 分割成为两个三角形，并应用 TIN 提取等高线算 法。 7 利用格网 DEM 生成等高线 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 第三节 空间数据的内插 DEM 空间内插的概念十分简单，即在一 个由 x 、 y 坐标平面构成的二维空间中，由 已知若干离散点 P i 的高程，估算待内插点 的高程值。 DEM 内插按插点分布范围，可分为整体 内插、分块内插和逐点内插三类。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS DEM 内插方法分类 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 1 整体内插 某种地理属性在空间的连续变化，可以用一个平滑 的数学平面加以描述。其数学模型多用二元高次多 项式来拟合。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 2 分块内插 把需要建立 DTM 的地区，切割成一定大小 的 规则方块 ，它的尺寸应根据地形复杂程度 和数据源的比例尺确定。 在 每一个分块 上展铺 一张数学面 ，一般要 求相邻分块之间有适当宽度的 重叠 带，以使 重叠带内全部数据点成为相邻块展铺数学面 时的共用数据，保证一张数学面能够较平滑 地与相邻分块的数学面拼接，这在表达地形 变化特征的数字高程模型 (DEM) 内插中应用 尤为 广泛 。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 使用局部插值方法需要注意的几个方面是： 所使用的插值函数；邻域的大小、形状和方 向；数据点的个数；数据点的分布方式是规 则的还是不规则的等。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 3 逐点内插 以 待插点 为中心，以适当半径或边长的圆或 正方形作为移动面去捕捉适当数目的数据点， 并以此展铺一张数学面，内插该中心的高程 。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS （ 1 ）移动拟合法 原理： 定义一个合适的 局部函数 去 拟合周围的数据点，通过解求 拟合函数，解求出 待定点 的 内 插值。 这种方法一般采取多余观测， 利用 最小二乘原理 求解。 通常做法是取 待定点 作为平 面坐标的原点，而采用的数据 点应落在半径为 R 的圆内 。 它是典型的 单点移面内插 方法，以 待定点 为中 心进行内插。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS （ 2 ）加权平均内插法 实际应用中更为常用的是 加权平均法 ，是 最简单的单点移面内插方法，可看作移动拟 合法的特例。它是有哪些信誉好的足球投注网站区域内的高程数据点， 并直接求得 加权平均值 作为待定点的高程值。 加权移动平均方法的计算公式如下： 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS （ 3 ）考虑地貌特征的逐点内插 先判断移面中是否有 地性线 穿过。 对含地性线的拟合面，应按地性线将拟合面再行 分割，直到 不含 地性线为止。 分割后的曲面如果参考点个数不够，可扩展选点 的范围。 地 理 信 息 系 统 原 理 及 应 用 GIS 4 内插技术比较分析 ? 大范围内 的地形很复杂，用整体内插法著 选取参考点 个数较少 时，不足以描述整个地 形。 而若选用 较多 的参考点则多项式易出现 振 荡 现象，很难获得稳定解。 ? 相对整体内插，分块内插能够较