DEM数据的可视化

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1、第12卷第2期测绘工程Vol.12,No.22003年6月ENGINEERINGOFSURVEYINGANDMAPPINGJUN.,2003DEM数据的可视化徐云和1，陈红华2，程朋根1，刘珊红3（1.东华理工学院测量系，江西抚州344000；2.南京林业大学土木工程学院测量系，江苏南京210047；3.成都理工大学地球科学学院，四川成都610059）摘要：DEM（数字高程模型）能有效描述地形结构，可视化技术是当今表达和分析复杂数据的有力工具。将可视化引入到DEM中，实现三维地形的生成与仿真，有助于用户直观

2、地理解和提高DEM数据的分析能力。关键词：数字高程模型（DEM）；NURBS曲面；可视化中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1006-7949（2003）02-0038-03ThevisualzationofDEMdataXUYun-hel,CHENHong-hua2,CHENGPeng-genl,LIUShan-hong3(l.DonghuaCollegeofScienceandEngineering,Fuzhou344000,China;2.NanjingAgriculturalUniversi

3、ty,Nanjing210047,China;3.ChengduCollegeofScienceandEngineering,Chengdu610059,China）Abstract:DEMdescribestheterrainconstructioneffectively.Moreover,visualizationtechnologyisapoWerfultoolofexpressingandanalyzingcomplexdata.ThetechnologyisusedinDEMtoachieveth

4、egenerationandemulationof3Dterrain,WhichWillhelpusersapprehend,andimproveanalyticalabilitytoDEMdata.Keywords:DEM（DigitalElevationModel）;NURBSsurface;visualization地理空间数据是GIS的血液，整个GIS都是0引言围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现展开DEM的提出已有40多年，它广泛运用于地学的。DEM原始数据采集的实质是从数据源确定测分析、工

5、程设计及辅助决策等领域。由于地形起伏区范围内一些数字高程模型的空间位置，确定它们千差万别，通常的经典方法难以描述、定义、存贮和的大地平面坐标和高程。分析其数据，但是可视化技术能克服这一缺点，产1.1DEM原始数据的采集方法生三维图像可视化，对于理解和想象地理空间世界DEM[1]：原始数据采集主要有以下几种方法及其变化十分重要。1）地面测量。该方法是从野外实测（如：全站随着计算机技术的发展，尤其3D图形可视化仪及GPS等）直接获取DEM数据。和虚拟现实技术方面的发展，使得在微机上显示三2）对现有地图数字化。这

6、是利用数字仪对已维图形已成为可能，导致人们迫切希望在传统的有地图上的信息（如等高线、地性线等）进行数字化2DGIS中增加3D显示和分析功能。近年来，三维的方法。可视化已成为GIS的技术前沿和攻关热点。3）摄影测量。利用附有自动记录装置的立体测图仪或立体坐标仪、解析测图仪及数字摄影测量1DEM数据采集与内插收稿日期：2002-09-09基金项目：测绘遥感信息工程国家重点实验室开放基金（WK（01）0302）作者简介：徐云和(1976~)，男，东华理工学院测量系教师。第2期徐云和等:DEM数据的可视化..39系

7、统，进行人工、半自动或全自动的量测来获取数（1）为标准解析形状及自由曲线和曲面提供据。了统一的精确的数学表达式。4）遥感图像处理。遥感手段能够从宏观上观（2）提供了额外自由参数———权参数，它能控测地球表面的事物，所以通过遥感平台上的遥感器制曲线和曲面形状。采集数据几乎都是作为图像数据处理的。（3）具有仿射不变性，即控制顶点的仿射变换1.2DEM数据内插等价于变换相应的曲线和曲面。内插是DEM的核心，DEM内插有两个目的：用NURBS曲面来拟合地球表面是构造地形（1）把离散分布的数据点转化成规则网格分布的模

8、型的有效方法之一。当然，作为一个真正的三维数值；（2）加密原始数据点。DEM原始样点的位置模型，仅仅绘制出曲面是不够的，还必须通过一定和密度往往不一定能满足要求，内插可补充采点数的光照模型给曲面上色，实现三维形体的消隐计量和密度上的不足。算，这样才能符合人体视觉的要求。插值的方法多种多样，总的思路都是把离散分2.2可视化技术布的数据点变成地形表面的连续函数（插值逼近或可视化技术使人们能够在三维图形世界中，直曲面拟