三维地学建模与可视化-数字地形建模

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1、（2）数字地形建模三维地学建模与可视化主要内容地面三维空间数据获取方法数字地形建模方法空间数据获取方法野外获取方法：1.点方式：天文测量、大地测量、工程测量、矿井测量、GPS技术、钻孔勘探、物理勘探技术2.面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、集成传感技术3.体方式：CT扫描、3D地震技术室内获取方式：1.点方式：坐标量算、手扶数字化2.面方式：扫描数字化空间数据分类获取方法1.2D(x,y)：天文测量、大地测量、工程测量、地图数字化、遥感2.地表3D(x,y,z)与地上3D(x,y,z)：大地测量、工程测量、GP

2、S技术、地图数字化、摄影测量、激光扫描技术、SAR/InSAR、集成传感技术、CT扫描3.地下3D(x,y,z)：矿井测量、钻孔勘探、物理勘探技术、CT扫描、3D地震技术地形图覆盖面广，可获取性强现势性存储介质精度：比例尺、综合程度地形图地形曲面几何特征DEM数据采样策略与采样方法采样的布点原则合成孔径雷达干涉测量数据采集方法机载激光扫描数据采集基于声波、超声波的DEM数据采集实例地形图数据获取实例数据已有数据：地形地质图（mapgis工程，里面包含等高线线数据，线数据里面不包含属性值）步骤1.给等高线加属性数据实例步

3、骤2.打开“MapGIS6.7”——“图形处理”——“输入编辑”，打开工程，将等高线另存为”等高线.wl”，同时把图上非等高线的元素删除；3.提取等高线上的点：打开“MapGIS6.7”——“空间分析”——“DTM分析”，“文件”——“打开数据文件”——“线数据文件”，打开”等高线.wl”文件。如果区域内看不到图，鼠标右键选择“复位窗口”；4.“处理点线”——“线数据高程点提取”，在打开的对话框中设置抽稀提点（抽稀系数）、线属性高程域（线属性的高程字段），“确定”后图上的等高线上分布离散的点，点属性包含高程数据；5.将

4、点数据导出wt文件：“模型应用”——“高程点标注制图”，在打开的对话框中设置XY轴对应的方向，勾选“输出标注到属性字段”，然后“文件”——“另存数据于”——“点数据文件”，保存为“抽稀点.wt”；实例步骤6.再打开主菜单“图形处理”——“输入编辑”，打开“抽稀点.wt”，删除多余的图元，保存；7.打开主菜单“图形处理”——“文件转换”，“文件”——“装入点”，如果区域内看不到图，鼠标右键选择“复位窗口”；8.“输出”——“输出MAPGIS明码格式”，保存为“抽稀点.wat”；9.用记事本打开“抽稀点.wat”，可以得到

5、各高程点的坐标值，将其导入到Excel文件；实例步骤10.打开主菜单“库管理”——“属性库管理”，“文件“——“导出”，在打开的对话框中，内部数据打开“抽稀点.wt”，数据源选择“Excelfile”，点击旁边的“+”，“用户DSN”，选择“Excelfile”，点击“配置”，选择工作簿，打开已有的excel文件，两次“确定”后，输入表格名称“高程”，点击“导出”；11.此时，在Excel中有两个表，一个是点的坐标值，一个是点的属性值（高程），根据点ID，将两个表合并数字地形建模方法地下地下商场地铁地下停车场地表地上人

6、防工程地下管线空气质量天气地下构造与自然资源DTM概念DEM，(DigitalElevationModels)，是国家基础空间数据的重要组成部分，它表示地表区域上地形的三维向量的有限序列，即地表单元上高程的集合，数学表达为：z=f(x，y)。DTM：当z为其它二维表面上连续变化的地理特征，如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其他地面诸特征，此时的DEM成为DTM(DigitalTerrainModels)。DEM与DTM的区分●数字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)：研究地

7、面起伏。●数字地形模型(DigitalTerrainModel，DTM)：含有地面起伏和属性(如坡度、坡向等)等含义，是DEM的进一步分析。从DEM到DTM数字地形模拟方法1.物理模拟：沙盘模型、橡皮模型2.数字模拟1）数学描述：全局函数、傅里叶级数、多项式函数；局部函数、规则分块函数、非规则分块函数2）图形描述点方式：TIN、Grid、特征点线方式：等高线、特征线、剖面线面方式：影像、透视图……地面DTMDEM的表示方法从散点到地形统计表面地形的空间分布特征分片模拟各向异性自相似性数学特征分片的曲面模型单值性连续而不

8、光滑DEM质量评价标准保凸性逼近面与实际曲面的波动次数相等或接近，而且两者对应的脊线、谷线位置和走向基本一致，这保凸性好，反之保凸差；逼真性逼近面和实际地形曲面对应点之间满足关系式：光滑性光滑性和平顺性DEM建立的一般步骤与方法采用合适的空间模型构造空间结构；采用合适的属性域函数；在空间结构中进行采样，构造空间域函数；有限性，可计