《数字地面模型》PPT课件

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1、地理信息系统地理信息系统第六章数字地形分析概述DEM的主要表示模型DEM模型之间的相互转换DEM的建立DEM的分析与应用地理信息系统数字地形分析6.1概述6.1.1DTM和DEM1、DTM（DigitalTerrianModel）DTM即数字地面（形）模型。它是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。DTM是在空间数据库中存储并管理的空间地形数据集合的统称。地理信息系统数字地形分析2、DEM（DigitalElevationModel）DEM即是数字高程模型。当数字地形模型中地形属性为高程

2、时称其为数字高程模型。6.1概述地理信息系统数字地形分析3、DEM与DTM之间的关系DEM是DTM的特例。它是DTM的基础数据，其它的地形要素可由DEM直接或间接导出，因此DTM又称为DEM的派生数据。显然，DEM的质量好坏直接决定着DTM的精确性。6.1概述地理信息系统6.1.2DEM的表示方法DEM表示方法数学方法（面）图形法傅里叶级数高次多项式规则分块不规则分块点线规则：密度一致，密度不一致不规则：三角网，邻近网典型特征：山峰、洼坑、边界水平线垂直线典型线：山脊线，谷底线6.1概述整体局部数字地形分析地理信息系统6.2

3、DEM的主要表示模型6.2.1规则格网模型将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值，数学上可表示为一个矩阵，在计算机实现上则是一个二维数组。28293230293135342729313230333433262730353331323024252932383032292423263035323130232227303331292824232627313026252019252430262824数字地形分析地理信息系统对于格网内的值有两种不同的解释：认为该格网单元的数值是其中所有点的高程值，即格网单元对应的地面

4、面积内高程是均一的高度，这种数字模型是一个不连续的函数。认为该网格单元内的数值是网格中心点的高程或该网格单元的平均高程值。这就需要一个插值的方法来计算每个点的高程。6.2DEM的主要表示模型数字地形分析地理信息系统数字地形分析观点一地理信息系统数字地形分析观点二规则格网（Grid）数据结构：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。数字地形分析地理信息系统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

5、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文件格式地理信息系统数字地形分析DEM格网建模（1）从格网点生成格网——从细格网到粗格网（重采样）地理信息系统数字地形分析最近点法从格网点生成格网地理信息系统数字地形分析从格网点生成格网双线性法地理信息系统数字地形分析局部曲面法基于格网的采样点数据用3*3或4*4格网来形成一个局部的曲面，然后内插出该曲面范围内的所有新格网点。地理信息系统数字地形分析2、从离散点生成

6、格网地理信息系统数字地形分析由离散点直接内插先构成不规则三角网，再进行内插方法3、从等高线生成格网将等高线离散化后，采用从随机到栅格的转换方法可形成格网DEM，这种方式很简单，思路直观，但可能会出现一些异常情况，比如一些格网值会偏离实际地形情况。等高线离散化法地理信息系统数字地形分析从等高线生成格网等高线内插法过内插点作四条直线计算每条直线与最近等高线的交点；计算每条直线上两交点之间的距离和高差，求出交点之间的坡度；在四条直线中选出坡度最大的直线；在最大坡度上，按线性内插方法求取内插点的高程。地理信息系统数字地形分析地理信息

7、系统优点：规则格网（GRID）表示法结构简单，很容易利用计算机进行处理，特别是栅格数据结构的地理信息系统，用它可以很容易的计算等高线、坡度坡向、山坡阴影及自动提取流域地形等处理。6.2DEM的主要表示模型数字地形分析地理信息系统缺点：a.地形简单的地区存在大量冗余数据；b.如不改变格网大小，则无法适用于起伏程度不同的地区；c.对于某些特殊计算如视线计算时，格网的轴线方向被夸大；d.由于栅格过于粗略，不能精确表示地形的关键特征。6.2DEM的主要表示模型数字地形分析地理信息系统数字地形分析6.2DEM的主要表示模型6.2.2不

8、规则三角网（TIN）不规则三角网是用相互连接的三角平面来表示地形表面，每个三角平面表示地形面的一部分。三角形的形状和大小取决于不规则分布的高程数据点的位置和密度。1、概念地理信息系统1297581036417632459811106.2DEM的主要表示模型数字地形分析地理信息系统三角形的顺