数字高程模型期末整理复习资料

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数字高程模型复习资料

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数字高程模型复习资料数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一种用于描述地球表面高程变化的数学模型。

它通过对地球表面进行离散化处理,将地球表面划分为一系列等高线或网格,并为每个等高线或网格单元分配一个高程值。

数字高程模型广泛应用于地理信息系统、地形分析、水文模拟、城市规划等领域。

本文将对数字高程模型的原理、数据源、数据处理、应用等方面进行综述,以供复习参考。

一、数字高程模型的原理数字高程模型的原理基于地球表面的三维空间坐标系。

在地球表面上,我们可以通过经度、纬度和高程来确定一个点的位置。

数字高程模型通过将地球表面划分为一系列等高线或网格单元,并为每个单元分配一个高程值,从而实现对地球表面高程变化的描述。

常见的数字高程模型包括等高线模型和栅格模型两种形式。

二、数字高程模型的数据源数字高程模型的数据源主要包括地面测量数据和遥感数据。

地面测量数据是通过实地测量和测量仪器获取的,包括全球定位系统(GPS)、激光雷达等。

遥感数据是通过卫星、航空器等遥感平台获取的,包括航空摄影、激光雷达遥感、合成孔径雷达等。

这些数据源可以提供丰富的高程信息,用于生成数字高程模型。

三、数字高程模型的数据处理生成数字高程模型需要对原始数据进行处理。

首先,需要对地面测量数据或遥感数据进行预处理,包括数据格式转换、数据配准、数据融合等。

然后,采用插值方法对离散的高程数据进行插值,以填充缺失的高程数据,常用的插值方法包括反距离加权插值、三角剖分插值、克里金插值等。

最后,通过数据压缩和优化算法对数字高程模型进行处理,以减小数据存储和计算量。

四、数字高程模型的应用数字高程模型在地理信息系统、地形分析、水文模拟、城市规划等领域有着广泛的应用。

在地理信息系统中,数字高程模型可以用于地图制作、地形分析、地貌研究等。

在地形分析中,数字高程模型可以用于地形剖面分析、地形参数计算、地形变化监测等。

在水文模拟中,数字高程模型可以用于洪水模拟、水资源评估、水文建模等。

数字高程模型重点

数字高程模型重点

数字高程模型1.DTM:以数字形式储存的地球表面上所有信息的总和,是描述地面特征和空间分布的数值的集合,是地形表面型态等多种信息的一种数字表示2.DEM:对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟--模型化表达和过程模拟。

特点:(1)精度的恒定性(2)表达的多样性(3)更新的是实时性(4)尺度的综合性3.DEM和DTM的关系:DEM是DTM的子集,是DTM最基本的部分;DTM中地形属性为高程是即为DEM4.一般要素:随机点、随机线特征要素(含特征信息的要素):特征点(山顶,鞍部,谷底)、特征线5. 地形图:现势性差、但物美价廉摄影测量和遥感影像数据:现势性好,大范围数据精度高、相对成本低地面测量:精度高、成本高工作量大、周期长既有DEM数据6.决定DEM数据精度的条件:原始地形采样点的分布和密度。

7.DEM的数据结构:正方形网结构(Gird),不规则三角网结构(TIN),混合结构(Gird和TIN 混合结构)8.DEM的三种表示模型:规则格网模型(GRID),等高线模型(Contour),不规则三角网模型(TIN)9.表面建模:根据采用的数据模型,使用一个或多个数学函数对地形表面进行表达和处理。

即DEM表面生成或重建。

表面建模的方法:基于点的建模,基于三角形的建模,基于格网的建模,混合方法(以上任意两种混合)10.数字表面建模的方法1.基于点的表面建模2.基于三角形的表面建模3.基于格网的表面建模4.混合表面建模11.TIN模型的优点:(1)能以不同层次的分辨率来表述地形表面。

(2)在某一特定分辨率下能用较少的空间和时间更精确地表示更复杂的表面。

(3)能更好地顾及这些特征如断裂线、构造线等,更精确合理地表达地形表面。

(4)精度高、速度快、效率高和容易处理断裂线和地物等12.在所有可能的三角网中, 狄洛尼(Delaunay)三角网最适合用于拟合地形方面,常常被用于TIN的生成。

数字高程模型教程期末总结

数字高程模型教程期末总结

数字高程模型教程期末总结一、概念及基本原理数字高程模型(DEM)是由空间地理点的地形高程值构成的矩阵数据模型。

DEM通过离散化垂直空间上的地形高程、以矩阵形式表达出来,可以实现高程信息的数字化、可视化和存储。

数字高程模型主要有两种类型:栅格型DEM和矢量型DEM。

栅格型DEM是将地表划分成等大的像元单元,每个像元上的高程值代表该区域的平均高程。

矢量型DEM则将地表看作由离散的点和线构成,每个点和线上的高程值表示该点或线对应的地点或地段上的高程。

栅格型DEM的主要特点是数据量大、空间精度较低。

而矢量型DEM的数据量相对较小,可以实现较高的空间精度。

在实际应用中,可以根据需要选择不同类型的DEM。

二、数据来源与获取数字高程模型的数据源主要有以下几种:1. 遥感数据:遥感数据是获取DEM的主要途径之一。

常用的遥感数据包括卫星影像、航空影像等,通过对这些影像进行处理和解译,可以得到地表的高程信息。

2. 激光雷达:激光雷达是获取高精度DEM的重要手段。

激光雷达通过发射激光束并测量激光束的返回时间来确定地面的高程信息,具有高精度、高分辨率的特点。

3. 地形测量:使用测量仪器对地表进行实地测量可以获取DEM数据。

地形测量常用的仪器有全站仪、GPS等,通过测量地点的坐标和高程值,可以建立数字高程模型。

4. 数据插值:通过对已知高程点进行插值处理,可以推算出其他点的高程值。

常用的插值方法包括三角网格法、反距离加权法、克里金法等。

在实际应用中,常常需要结合多种数据来源进行DEM的获取,以提高数据的准确性和精度。

三、DEM处理方法1. 数据预处理:对原始数据进行处理,包括数据格式转换、数据清理、数据去噪、数据校正等。

2. 数据融合:将来自不同数据源的DEM进行融合,以提高数据的精度和准确性。

3. 数据插值:对缺失或不完整的高程数据进行插值处理,以填补缺失值。

常用的插值方法包括反距离加权插值、克里金插值等。

4. 数据平滑:对DEM数据进行平滑处理,以去除小尺度噪声和不规则性,提取出地表的整体特征。

数字高程模型试题集

数字高程模型试题集

《数字高程模型》第1讲概论一、名词解释1、数字高程模型(DEM):通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,或者说,地形表面的数字化表示。

Digital Elevation Model,缩写DEM.。

二、填空(选择、判断)1、地形表达的历史演进过程,经历了象形绘图法、写景法、等高线地形图、地貌晕渲图、航空摄影图像、遥感图像、数字地形表达等7个阶段。

2、DEM按结构分类包括:基于面元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM;按连续性分类,包括:不连续DEM、连续但不光滑DEM(逐点内插的格网DEM、TIN)、光滑DEM(样条函数内差的格网DEM);按范围分类,局部DEM、区域DEM、全局DEM。

三、问答题1、DEM的特点。

(1)容易用多种形式显示地形信息。

地形数据经计算机处理后能产生不同比例尺的纵横断面图与立体图,而常规地图一旦制作形成,比例尺不容易改变,绘制其他的地形图需要人工处理;(2)精度不会损失,没有载体变形的问题;(3)容易实现自动化、实时化。

将修改信息直接输入计算机,软件处理后生成各种地形图。

(4)快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。

2、在ArcGIS中,如何通过纸质等高线地形图生成不同形式的DEM。

(1)纸质等高线地形图扫描;(2)在ArcMap中配准(选取投影和坐标系);(3)等高线地形图矢量化并给每条等高线赋以属性值(高程);(4)运用Arctoolbox—Convertiontools—features to raster工具将矢量线转化为栅格线(每个栅格的值为高程);(5)在ArcScence中,运用convert—raster to feature将栅格线转化为矢量点数据文件;(6)在ArcScence中,运用3Danalyst—inpolate to raster—Idw进行差值;3)高分辨率遥感影像(1m分辨率IKONOS)、合成孔径雷达干涉测量、激光扫描仪等新型传感器数据,是高精度、高分辨率DEM最有希望的数据,但价格昂贵。

数字高程复习资料

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数字高程复习资料一、填空题1、建立完整的连续三维表面模型需要(无数个)点,需要无限的存储容量,因此与传统的地形测图一样连续曲面必须是(离散)的。

2、DEM是DTM的(子集),是DTM最基本的部分。

3、基于点的DEM实际上就是(采样点的集合),点与点之间没有建立任何关系,称之为(散点DEM)。

4、DEM的相关性是保证与其他基础地理信息产品的相关性,使数据库在(数学基础)、(坐标系统)以及(产品一致性)方面相关;5、GIS的空间数据模型从认知角度讲有三类:(基于对象的模型、基于网络的模型和基于场的模型。

)6、数据结构是由纪录单元的(初始位置)、(格网单元高程值)和(方形区域半径)所组成的单元组。

7、将2n×2n像元阵列连续进行4等分,一直分到正方形的大小正好与象元的大小相等为止,而块状结构则用四叉树描述,习惯上称为(四叉树编码)。

8、(工程)—(工作区)—(图幅)的层次结构索引模式是当前GIS空间数据库数据组织的一种常用方法。

9、我国到目前为止,已经建成了覆盖全国范围的(1:100万)、(1:25万)、(1:5万)数字高程模型。

10、基于统计学的观点,DEM采样可分为(随机采样)、(系统采样)两种。

11、混合采样是将(选择性采样)与(规则格网采样)相结合或者是(选择性采样)与(渐进采样)相结合的方法。

12、DEM表面通常是由两种主要类型网络中的一种或两种构成即(格网网络)或(三角形网络)。

13、地形可视化主要研究基于DEM的地形显示、简化、仿真等内容,是计算机图形学的一个分支,属于(科学计算可视化)的范畴。

14、高程用来描述地形表面的起伏形态,传统的高程模型是(等高线),其数学意义是定义在二维地理空间上的(连续曲面函数),当此高程模型用计算机来表达时,称为数字高程模型。

15、DEM是对地形表面的(数字化表示),其建立过程实际上是一种(数学建模过程),也就是说地形表面被一组相互组织在一起的地形采样点所表达,如果需要该数学表面上其它位置处的(高程值),可应用一种内插方法来进行处理。

数字高程模型(DEM)——知识汇总

数字高程模型(DEM)——知识汇总

一、数字高程的定义数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是DTM中最基本的部分,它是对地球表面地形地貌的一种离散的数学表达。

DEM表示区域D上的三维向量有限序列,用函数的形式描述为:V i=(X i,Y i,Z i);i=1,2,…,n式中, X i, Y i是平面坐标, Z i是(X i, Y i)对应的高程。

二、数字高程的特点1)表达的多样性,容易以多种形式显示地形信息。

2)精度的恒定,常规地图对着时间的推移,图纸将会变形,而DEM采用数字媒介,能够保持精度不变。

3)更新的实时性,容易实现自动化,实时化。

4)具有多比例尺特性。

三、数字地面模型(DTM)、数字高程模型(DEM)和数字地形模型(DGM)的区别表 1 三者的区别与联系四、数字高程数据1.来源:DEM数据包括平面和高程两种信息,常用的数据来源有:影像,现有的地形图,地球本身,其他数据源。

2.数字高程数据类型1)分辨率①.10米DEM数据全国10米数字高程模型数据,为栅格图像数据,图像分辨率为10米,数学基础采用2000国家大地坐标系(CGCS2000)及Albers投影。

数据像素值记录了点位高程。

高程值计量单位为米。

②.12.5米DEM数据12.5米DEM数据是由ALOS的PALSAR传感器采集。

该传感器具有高分辨率、扫描式合成孔径雷达、极化三种观测模式。

该数据水平及垂直精度可达12米。

ALOS(AdvancedLand Observing Satellite)卫星于2006年1月24日由日本发射升空,载有3个传感器:全色测绘体例测绘仪(PRISM),主要用于数字高程测绘;先进可见光与近红外辐射计-2(A VNIR-2),用于精确陆地观测;相控阵型L波段合成孔径雷达(PALSAR),用于全天时全天候陆地观测。

③.不同分辨率下的晕渲图对比图 1 不同分辨率下的晕渲图2)遥感测量方法a)SRTM数据SRTM(Shuttle Radar Topography Mission),由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合测量。

太原理工大学数字高程模型全部复习资料

太原理工大学数字高程模型全部复习资料

1数字地形表达的方式可以分为两大类:数学描述和地形描述。

2模型(Model ):是指用来表现其他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。

(1)分类:概念模型、物质模型、数学模型。

(2)数学模型的优点:a.它是理解现实世界和发现自然规律的工具;b.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;c.帮助在其它领域推广或应用解决问题的结果;d.帮助明确思路,集中精力关注问题重要的方面;e.是的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看法的机会。

(3)对模型的评价有以下标准:精确性:模型的输出是正确或非常接近正确;描述的现实性:基于正确的假设;准确性:模型的预测是确定的数字、函数或几何图表等;可靠性:对输入数据中的错误具有相对免疫力;一般性:适用于大多数情况;成效性:结论有并可以启发或指导其他好的模型。

3数字高程模型的类型(1)按结构分类(按其数据组织方式)●基于面单元的DEM :将采样点按某种规则剖分成一系列的规则或不规则的格网单元,,并用这些格网单元组成的网络逼近原始曲面。

规则剖分如正方形格网DEM 、六边形格网DEM 等。

不规则单元如三角形DEM (TIN )、四边形DEM 。

●基于线单元的DEM :将采样点按线串组织在意的DEM 。

基于线单元的DEM 与数据采样方式联系在一起,如沿等高线采样的数据可组织成基于等高线的DEM ,断面DEM 等。

●基于点的DEM :基于点的DEM 实际上就是采样点的集合,点与点之间没有建立任何关系,称之为散点DEM 。

该种结构由于点之间没有任何关系而应用不多。

(2) 按连续性分类(从数学角度考察DEM 模型连续性、一阶导数及高阶导数等的连续情况)●不连续型DEM :用来模拟地形表面分布的不具备渐变特征的地理对象如土壤、植被、土地利用等。

DEM 单元内部是同质的,变化之发生在单元边界。

不连续DEM 的典型特征是DEM 模型呈阶梯状分布。

数字高程模型整理资料

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1.概念:(1)地形特征要素:主要是指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。

(2)地形坡度:过该点的切平面与水平地面的夹角,表示了该局部地表坡面的倾斜程度,坡度大小直接影响着地表物质流动与能量转换的规模与强度,是制约生产力空间布局的重要因子。

(3)坡向:地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角。

是决定地表面局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一,直接造成局部地区气候特征的差异,同时,也直接影响到诸如土壤水分、地面无霜期以及作物生长适宜性程度等多项重要的农业生产指标。

(4)L OD模型:(5)元数据:(6)汇水流域:(7)可视化:可视化(Visualization)是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。

(8)纹理映射:是把二维的纹理图像映射到三维物体表面,其关键就是建立物体空间坐标与纹理空间坐标之间的对应关系。

(9)平面曲率:指在地形表面上的任何一点P,指用过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值。

(10)剖面曲率:是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量。

(11)地表粗糙度:是反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标,一般定义为地表单元的曲面面积S曲面与其在水平面上的投影面积S水平之比。

(12)地表起伏度:是在指定区域内最大高程与最小高程的差。

(13)地表切割深度:是指地面某点的临域范围的平均高程与该临域范围内的最小高程的差值。

2.数字高程模型的研究内容:(1)地形数据采样(2)地形建模与内插:(3)数据组织与管理(4)地形分析与地学应用(5)DEM可视化(6)不确定性分析与表达。

3.数字高程模型:是定义在二维地理空间上的连续曲面函数,当此高程模型用计算机来表达。

特点:(1)精度的恒定性(2)表达的多样性(3)更新的实时性(4)尺度的综合性4.(1)格网DEM:优点:1)简单的数据存储结构2)与遥感影像数据的相合性3)良好的表面分析功能。

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数字高程模型期末复习资料第一章1.高程用来描述地形表面的起伏形态,传统的高程模型是等高线,其数学意义是定义在二维地理空间上的连续曲面函数,当此高程模型用计算机来表达时,称为数字高程模型。

2.数字高程模型的定义为:数字高程模型是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟--模型化表达和过程模拟,Digital Elevation Model,简称DEM。

3.数字地面模型是利用一个任意坐标场中大量选择的已知X、Y、Z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。

4.DEM和DTM的关系:DEM是DTM的子集,是DTM最基本的部分;20世纪60年代出现了地理信息系统的概念,其含义包括了DTM,在概念上取代了DTM。

DTM提出后,其实际发展和应用中的内涵还主要局限于DEM,故二者的名称混淆使用,主要表示的都是DEM的概念。

5.数字地形表达的方式可以分为两大类:数学描述和地形描述(1)数字描述:全局:傅立叶级数;多项式函数局部:规则的分块函数;不规则的分块函数(2)图形描述:点:不规则分布;规则分布;特征点线:等高线;特征线;剖面图面:影像;透视图;其他6.模型是指用来表现其他事物的一个对象或概念,是按比例缩减并转换到我们能够理解的形式的事物本体。

7.模型可以分为三种不同层次:概念模型,物质模型,数学模型。

8.概念模型是基于个人的经验与知识在大脑中形成的关于状况或对象的模型。

9.物质模型通常是一个模拟的模型,如橡胶,塑料或泥土制成的地形模型。

10.数字模型一般是基于数字系统的定量模型。

包括函数模型和随机模型。

11.数字模型的优点:1他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帮助在其他领域推广后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的机会。

12.模型的评价:1精确性2描述的现实性3准确性4可靠性5一般性6成效性13.数字高程模型的类型(1)按结构分类(按其数据组织方式)基于面单元的DEM;基于线单元的DEM;基于点的DEM(2)按连续性分类(从数学角度考察DEM模型连续性、一阶导数及高阶导数等的连续情况)不连续型DEM;连续不光滑DEM;光滑DEM(3)按范围分类局部DEM;地区DEM;全局DEM14.数字高程模型的系统结构数字高程模型的理论和技术由数据采集、数据处理和应用三部分组成。

这三部分根据功能又可划分为五个功能模块:(1)DEM的建立(2)DEM模型操作(3)DEM分析(4)DEM可视化(5)DEM应用各个功能模块之间的数据流不是单向的,是相互流动的。

15.DEM与GIS的关系1.数据采集方法2.空间数据内插方法3.空间分析技术与方法第二章1.采样(sampling),就是把时间域或空间域的连续量转化成离散量的过程。

2.基于不同观点的采样: 统计学的观点,几何学的观点,基于地形特征3.基于地形特征的采样:从基于地形特征的采样观点来看,DEM表面由有限数量的点组成。

根据每一点所包含的地形信息,将其分为特征点和随机点,从而将采样方法划分为选择采样和非选择采样两种。

4.地形要素分为两类:1)具有特征信息的地形要素,即特征点、特征线;2)一般要素,如随机点、随机线。

5.坡度发生变化的点为坡度变化点,简称变坡点,在地形纵剖面上反映了坡度变化趋势;方向变化点则在平面上刻画地形的走势变化;它们也是地形特征点。

6.地面复杂度描述:光谱频率,分数维,曲率(表面粗糙度的信息,曲率越大半径越小,地表越粗糙),相似性(表示所有数据点的平均相似程度,可以用协方差和自相关函数来描述。

相似性越小,地表面越复杂),坡度(描述地表复杂度的基本方法,是地形表面在某一点的倾斜程度)7.DEM数据源的三大属性:1)数据的分布:数据的分布是指采样数据位置及分布。

2)数据的密度:数据的密度是指采样数据的密集程度,与研究区域的地貌类型和地形复杂程度相关。

3)数据的精度:采样数据精度与数据源、数据的采集方法和数据采集的仪器密切相关的。

8.数据采样的布点原则:沿等高线采样,规则格网采样,剖面法,渐进采样,选择性采样,混合采样9.数据采样方式1)交互式采集:8.(1)、(3)、(5)和(6)等策略适合于利用解析测图仪或机助测图仪进行半自动化的交互式数据采集。

(2)自动采集:按照相片上的规则格网利用数字影像匹配进行数据采集;若利用高程直接求解的影像匹配方法,也可按模型上的规则格网进行数据采集。

第三章DEM数据获取方法⒈DEM的数据来源 5:①摄影②地形图③地面测量数据④其他数据源⑤既有DEM数据。

⒉基于不同观点的采样:①统计学观点,随机采样和系统采样②几何学观点,随机采样和系统采样③基于特征的采样观点特征要素:地形特征点和特征线④地形的复杂程度地形比较破碎,采样点多;地形比较均匀平坦,减少采样点。

⑤地貌单元类型⒊采样数据的属性:①数据分布:由数据位置和结构来确定,指数据点的分布形态。

②数据密度:指采样数据密集程度③数据点精度:指数据点本身所具有的精确度⒋DEM数据采样策略与方法:沿等高线法,规则格网法,剖面法采样,渐进采样,选择性采样,混合采样。

⒌地形图数据采集方法:1)手扶跟踪数字化2)扫描数字化/矢量化⒍减少数据采集时的误差是保证DEM精度的根本。

⒎DEM生产技术设计包括以下内容:1)项目情况归总2)资料收集与分析3)确定作业依据与技术标准4)生产设备及技术力量的配置5)制定技术路线与流程6)制定操作规程7)制定质量控制方案8)确定上交成果9)进度计划第四章1. 数字高程模型的数学特征有两点:一是单值性二DEM 所表达的地形表面连续而不光滑2. DEM 质量评价标准: 1)保凸性2)逼真性3)光滑性三方面相互独立又相互影响:曲面的逼真性与保凸性有关,保凸性显然会影响曲面的整体逼近性;而保凸性和光滑性常常矛盾,一个光滑性很好的逼近面可能保凸性较差。

不同的应用领域对这些要求的重视程度也不一致,例如实际地形曲面一般是比较粗糙的,DEM 应首先满足保凸性和逼真性,而对于飞机、汽车等制造业而言,首先考虑的却是光滑性。

3. 对地形表面进行表达的各种处理称为表面重建或表面建模,重建的表面即为DEM表面。

4. 地形表面重建=DEM表面重建/表面生成5. DEM内插与DEM表面重建概念的细微差别:内插:包括估计一个新点高程的整个过程,这个新点可能随后被用于表面重建。

包含表面重建以及从重建表面提取高程信息的过程,也包含从量测的数据点或规则格网中获取高程值并声称等高线的过程。

表面重建:强调重建表面的实际过程,该过程可以不包括内插的计算。

强调“如何重建表面、哪类表面被建立或是否为一个连续表面”6.数字表面建模的方法1)基于点的表面建模2)基于三角形的表面建模3)基于格网的表面建模4)混合表面建模.7. 网络:在地形建模领域通常对经某一特定几何结果构建而且用于表面建模的实际数据结构称为网络。

8. 表面建模方法的选择1)从数据结构角度看:基于点的建模并不实用而混合表面也往往转换成三角形网络,因此三角形和格网建模是基本方法。

2)从建立数字地形模型表面的数据来源看:根据高程量测(原始)数据直接建立:在数据为规则结构时使用规则格网网络或规则三角形网络,在数据随机分别是实用三角形或混合建模。

3)根据派生数据间接建立:根据原始数据内插高程点,然后建立DEM。

第五章1.不规则三角网TIN:通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面。

2.TIN模型的优点:1)从表达地形信息角度来看,他能以不同层次的分辨率来表述地形表面。

2)与格网数据相比,TIN在某一特定分辨率下能用更少的空间和时间更精确地表示更复杂的表面。

特别当地形包含大量特征如断裂线、构造线时TIN能更好地顾及这些特征,更精确合理地表达地形表面。

3.TIN模型的基本要求:TIN是唯一的;力求最佳的三角形几何形状,每个三角形尽量接近等边形状;保证最临近的点构成三角形,即三角形的边长之和最小4.TIN模型常见构成方法:简单三角网的构成;地形约束线加入构网;等高线数据点生成三角网5.格网网络的生成:1.由规则格网采样直接生成2.由随机/半随机数据点内插生成:随机点内插生成格网网络;等高线点直接内插生成格网网络3.等高线点构成TIN后再内插生成格网网络1.三角网构网算法两大类:静态三角网;动态三角网1.不规则三角网(Triangulated Irregular Network 简称TIN):是用一系列互不交叉、互不重叠的连接在一起的三角形来表示地形表面。

TIN既是矢量结构又有栅格的空间铺盖特征,能很好地描述和维护空间关系。

2.TIN的基本元素:节点(Node);边(Edge);面(Face)3.用来进行TIN构建的原始数据根据数据点之间的约束条件可分为无约束数据域和约束数据域两种类型。

无约束数据域是指数据点之间不存在任何关系,即数据分布完全呈离散状态,数据点之间在物理上相互独立。

约束数据域则是部分数据点之间存在着某种联系,这种联系一般通过线性特征来维护,如地形数据中的山脊线、山谷线上的点等。

5.空外接圆准则、最大最小角准则下进行的三角剖分称为Delaunay (译为狄洛尼或德劳内)三角剖分(Triangulation),简称DT。

空外接圆准则也叫Delaunay法则。

6.局部几何形状最优,采用LOP算法(局部优化过程,Local Optimal Procedure)。

其基本思想:运用DT三角网的空外接圆性质对两个公共边的三角形组成的四边形进行判断,如果其中一个三角形的外接圆中含有第四点,则交换四边形的对角线。

TIN的三角剖分准则(1)空外接圆准则:在TIN中,过每个三角形的外接圆均不包含点集的其余任何点;(2)最大最小角准则:在TIN中的两相邻三角形形成的凸四边形中,这两三角形中的最小内角一定大于交换凸四边形对角线后所形成的两三角形的最小内角;(3)最短距离和准则:指一点到基边的两端的距离和为最小。

(4)张角最大准则:一点到基边的张角为最大。

(5)面积比准则:三角形内切圆面积与三角形面积或三角形面积与周长平方之比最小。

(6)对角线准则:两三角形组成的凸四边形的两条对角线之比。

这一准则的比值限定值,须给定,即当计算值超过限定值才进行优化。

9.基于等高线采样数据三角剖分由于数据沿等高线分布,常会出现一些不希望的现象,如三角形三顶点在同一条等高线上(称为平三角形)。

对这类问题有两种处理方案:一是把等高线数据当作特征线处理,按约束DT进行剖分,一是局部优化内插增加地形特征点。

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