DEM数据组织与管理

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1、数字地面模型张菊清长安大学地测学院长安大学数字地面模型第二章DEM数据组织与管理§2.1概述DEM即是地形曲面的数字化表达。建立DEM的实质就是地形数据的建模过程。抽象、总结、提炼地形曲面数据模型数据组织、管理地形重建DEM建模过程矢量结构栅格结构（镶嵌）混合结构数字地面模型长安大学§2.1概述用户理解的地理现象结构概念结构数据库结构从地理现象到计算机存储器，经过：矢量结构栅格结构混合结构数字高程模型数据组织的目的就是要将所有相关的DEM数据通过数据库有效地管理起来，并根据其地理分布建立统一的空间索

2、引，进而可以快速调度数据库中任意范围的数据，实现对整个研究区域DEM数据的无缝漫游。§2.1概述§2.2DEM数据模型镶嵌数据模型：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研究区域。规则镶嵌数据模型不规则镶嵌数据模型数字地面模型长安大学（1）规则镶嵌数据模型用规则的小面块集合来逼近不规则分布的地形曲面。正方形正三角形正六边形优点：存储量小，结构简单，操作方便，因而非常适合于大规模的使用与管理。缺点：对于复杂的地形地貌特征，难于确定合适的格网大小。特点：数

3、字地面模型长安大学（2）不规则镶嵌数据模型不规则镶嵌数据模型是指用来进行镶嵌的小面块具有不规则的形状和边界。三角形四边形六边形特点：优点：能较好的顾及地貌特征点、线，逼真地表示复杂地形起伏特征，并能克服地形起伏变化不大的地区产生冗余数据的问题。缺点：数据量大，数据结构复杂且难以建立，TIN一般只适宜于小范围大比例尺高精度的地形建模。数字地面模型长安大学§2.3DEM数据结构数据结构研究的是数据的逻辑关系和数据表示。它是空间数据模型的表述，是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。规则格网结构

4、（Grid）不规则三角网结构（TIN）混合结构数字地面模型长安大学14015067155152149147141139591581601621541501446615116115516016016215872162153154151159158157701671671491531451567516616514714615615568151152（1）规则格网数据结构（Grid）数字地面模型长安大学规则格网数据结构（Grid）数据结构：简单矩阵结构规则格网DEM数据文件一般包括对DEM数据进行说明的数

5、据头和DEM数据体部分。数据头：包括定义西南角起点坐标、坐标类型、格网间距、行列数、最低高程以及高程放大系数等。数据体：按行或列分布记录的高程数字阵列。数字地面模型长安大学Y12X301250西南角坐标（X0，y0）图示文件格式例列数行数起点纵坐标起点横坐标格网间距无效数据区数据数据头数据体503012345.054321.550-9999按行排列的DEM数据体140，134，156……13867ArcViewDEM文件格式数字地面模型长安大学规则格网数据结构（Grid）行程编码结构块状编码结构链码

6、结构四叉树结构121212121212141414121212121212141414121212121212141414121212121212131313121212121212131313121212121212131313111111121212131313111111121212131313111111121212131313数字地面模型长安大学（2）不规则三角网（TIN）不规则三角网：将按地形特征采集的点根据一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形，构成一个不规则三角网，通常称为

7、三角网DEM或TIN。数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）数据结构链表结构结构简单，但三角形结构元素的拓扑关系却是隐含的，不利于TIN模型的检索和应用。数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）TIN的面结构在基本链表结构的基础上增加了用来描述三角形之间拓扑关系的数据，也即TIN面结构由坐标表、三角形顶点表以及邻接三角形表三张表组成。数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）TIN的面结构编号邻接三角形ab、d、-ba、c、-cb、d、-da、c、-数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）T

8、IN的面结构特点：由于存储了三角形之间的邻接关系，TIN内插、检索、等高线提取、显示以及局部结构分析都比较方便。不足之处是存储量较大，而且在TIN的编辑中要随时维护这种关系。数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）TIN点结构点结构由坐标文件和三角形顶点的邻接指针链组成。三角形顶点的邻接点是指公用该顶点的所有三角形其余两顶点的不重复顶点的集合。数字地面模型长安大学不规则三角网（TIN）TIN点结构特点：存储量小，编辑方便，但三角形及其邻接关系需实时再生成，计算量比较