《数字地面模型原理及应用》课程复习大纲

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1、《数字地面模型原理及应用》课程复习大纲第一讲概论1、熟练掌握地图表达地表形态的内容和基本特点；掌握等高线地形图的特性；基本内容：对客观存在的特征和变化规则的一种科学的概括（综合）和抽象基本特点：数学法则带来的可量测性；制图综合产生的一览性；内容符号引起的直观性特性：A用来准确描述地貌形态的地图；B所有的地物信息都正交的投影在水平面上；C用线化和符号表示缩小后的地物；D地物高度和地形起伏信息有选择性的用等高线来进行表达2、熟练掌握影像表达地表形态的特点和优势；特点：周期短、覆盖面广、现势性强、能够重建实际地形的立体模型、能够进行精确的三维量测优势：细节丰富、成像快速、直观逼真3、熟练

2、掌握模型的概念；理解模型的目的；熟练掌握模型的层次；理解数学模型的优点和评价标准；模型：用来表现其它事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事物本体。模型的目的：a预测、控制b表现系统或现象的最初状态c表现假定或预测的情形模型的层次：概念模型、物质模型、数学模型数学模型的优点：（1）它是理解现实世界和发现自然规律的工具；（2）提供了考虑所有可能性、评价选择性和排除不可能性的机会；（3）帮助在其它领域推广或应用解决问题的结果；（4）帮助明确思路，集中精力关注问题重要的方面；（5）使得问题的主要成分能够被更好的观察，同时确保交流，减少模糊，并改进关于问题一致性看法

3、的机会。评价标准:（1）精确性：模型的输出是正确的或非常接近正确；（2）描述的现实性：基于正确的假设；（3）准确性：模型的预测是确定的数字、函数或几何图表等；（4）可靠性：对输入数据中的错误具有相对免疫力（5）一般性：适用于大多数情况；（6）成效性：结论有用并可以启发或指导其它好的模型。4、熟练掌握数字高程模型的概念；掌握数字高程模型的分类体系；熟练掌握数字高程模型的特点；概念：狭义上，DEM是区域地表面海拔高程的数字化表达。广义上，DEM是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。数学意义上，DEM是定义在二维空间上的连续函数H=f(x,y)，即区域D的采样点或内插点Pj按某种

4、规则ζ连接成的面片M的集合。分类：1、按结构分:基于面单元的DEM、基于先单元的DEM、基于点单元的DEM2、按连续性分：不连续性DEM、连续不光滑DEM、光滑DEM3、按范围分：局部DEM、地区DEM、全局DEM数字高程模型的特点:精度的恒定性；表达的多样性；更新的实时性；尺度的综合性。5、熟练掌握数字高程模型与数字地面模型的联系与区别；数字地面模型描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列。数字地面模型是对某一种或多种地面特性空间分布的数字描述，是叠加在二维地理空间上的一维或多维地面特性向量空间，是地理信息系统（GIS）空间数据库的某类实体或所有这些实体的总和。数字地面模型

5、的本质共性是二维地理空间定位和数字描述。6、熟练掌握地形高程数据的获取方法；（1）地形图数字化:主要数据源，可通过手工数字化、半自动等高线跟踪、扫描数字化等方式实现。（2）影像数据:包括航空影像和卫星影像数据，是大范围、高精度、高分辨率DEM建立的最有价值的数据源。（3）野外（地面测量）:可获得最精确的高程和平面数据，但工作量大、周期长、成本高。7、了解数字高程模型的应用范畴与前景。第二讲DEM数据组织与管理1、理解空间数据模型的概念及特性；概念：对空间对象及其关系的描述，根据空间对象与应用有关的目标的需要而对空间对象的一种提取，是空间数据组织和空间数据库设计的基础；属于概念层次的

6、空间对象语义描述，具体表达要按一定的结构对空间数据进行组织特性：2、掌握空间数据模型设计的基本原则；适用性、运行性、更新性、相关性、相容性、先进性、高质量、完备性、安全性、3、熟练掌握镶嵌数据模型的概念和基本思想；掌握镶嵌数据模型的基本原理和构造方法；概念：基本思想：空间对象可用相互连接在一起的网络来覆盖和逼近，或者说用在二维区域上的网络划分来覆盖整个区域。基本原理：用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面。构造方法：用数学手段将研究区域进行网格划分，把连续的地理空间离散为互不覆盖的网格，然后对网格单元附加相应的属性信息。4、熟练掌握规则镶嵌数据模型的优点和缺点；优点：其数据结

7、构为二维矩阵结构，格网单元表示二维空间位置，利用数学公式访问方便，算法多且成熟；具有隐式坐标，不需要进行坐标数字化。缺点：不管地形变化复杂还是简单，均采用相同的结构，导致数据冗余而给数据管理带来不便5、理解行程编码结构的基本思路：对于一幅DEM，常常在行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的高程值，因而从第一列开始，在格网单元数值发生变化时依次纪录该值以及重复的个数，应用时可利用重复个数恢复DEM矩阵。理解块状编码结构的基本原理：行程编码方案从一维到二维的扩展，采用方形