MapGIS中DEM地质建模方法分析
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GIS空间分析1dem
第一节 数字高程模型的概念和表示
②不规则三角网（TIN） 不规则三角网是专为产生DEM数据而设计的一种采样表示 系统。TIN模型根据区域所有采样点取得的离散数据，按照优 化组合的原则，把这些离散点（各三角形的顶点）连接成相互 连续的三角面，在连接时尽可能地使每个三角形为锐角三角形 或为三边的长度近似相等，如图所示。区域中任意点落在三角 面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，在边上用边 的两个顶点的高程，在三角形内的则用三个顶点的高程，该点 的高程值通常通过线性插值的方法得到。所以TIN是一个三维 空间的分段线性模型。
Z Z Z L2 D Z i+1, j Z i+1, j+1 O Y
i, j
i, j-1
地表粗糙度计算
二、谷脊特征分析
在地表的基本形态中，山谷和山脊是常见的两种主要形态。它在区域
地形研究和制图综合中具有重要的意义。利用数字高程模型可对谷脊特征 作概略分析。 1. 谷点和脊点的判定 谷点是地势相对最低的点集，脊点为地势相对最高的点集如图7－11 所示，要判定高 程为Z网格的形态特征，按照以下判别式可直接提取谷点 和脊点。 Zi+1,j 如果（Z i,j-1― Z i,j ) （Z i,j+1― Z i,j )>0 当Z i,j+1> Z i,j )时，则P(i,j)=―1 ………① Zi,j-1 Zi,j Zi, +1 当Z i,j+1<Z i,j )时， 则P(i,j)=1 ………② 如果（Z i-1,j― Z i,j ) （Z i+1,j― Z i,j )>0 j
三、DEM的生成流程
DEM生成的全过程包括：原始数据获取、DEM模型构造、数据插值、 在所定数据结构支持下的数据存储和模型输出。如下图所示，以地形图数字 化为例，说明DEM的生成过程。
ArcGIS之数字高程模型(DEM)分析
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4 等高（值）线创建与编辑
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控制等值质量：
所创建等值线的轮廓可能会呈方形或不均匀，看起来犹如沿着栅格像元的 边界。出现这种情况可能是因为各栅格的值为整数且恰好落在等值线上。 这并不是个问题，该等值线不过是原样呈现数据而已。 如果希望等值线更平滑，可行的方法包括对源数据进行平滑处理或调整起 始等值线。1000 1000.001 等值线注记：
2 高程内插（栅格插值）
•
样条函数法和趋势面法插值分别使用多项式法和最小二乘法将最佳拟合表 面插值为采样点。样条函数插值法将通过用于最小化锐弯的点来拟合数学 表面；此方法适用于平滑变化的表面（例如，地下水位高度）。
从概念上讲，采样点拉伸到它们数量上的高度。样条函数折弯一个橡皮页， 该橡皮页在最小化表面总曲率的同时穿过这些输入点。在穿过采样点时， 它将一个数学函数与指定数量的最近输入点进行拟合。此方法最适合生成 平缓变化的表面，例如高程、地下水位高度或污染程度
介绍DEM数据的来源与下载，介绍网上常用两种格式的区别，以及分享几个DEM数据 的下载网站。最后通过实际操作演示如何在地理空间数据云上下载DEM数据及遥感影像。
介绍几种常用使用插值算法，反距离权重插值（IDW），自然领域法插值，样条函数插 值、克里金插值，介绍理论以及实际操作，并对各种模型的实际适用条件及用途做说明。 比较在特定案例中，通过较为简单的方式检验模型插值结果的精度。 TIN介绍，通过点、线、面的结合来创建TIN（一步建TIN），介绍创建TIN时的软硬隔 断线，介绍创建TIN时多边形的四个参数剪切、擦除、替换、值填充的应用及实现效果。 介绍等高线创建的几种不同方法，以及如何使用ArcGIS只能标注实现等高线注记，以及 怎么控制等高线质量，平滑等高线等。 介绍DEM、TIN、等高线之间两两转换，6个工具分别对应，一步到位，无须间接步骤。 介绍DEM可视化的维度，以及一维可视化中如何提取地形断面（剖面图）。 介绍DEM二维可视化中分层设色、明暗等高线、山体阴影晕渲地貌的制作，通过不同方 法来展示。综合应用：将DEM晕渲地貌与扫描图进行叠加成图。 介绍等高线三维展示、DEM三维展示、要素拉伸突出显示。以及多例地形景观图的制作。 通过介绍场景图片抓取以及时时记录飞行路径来生成场景漫游动画，导出视频
DEM(MapGIS)
河 南 理 工 大 学 测 绘 学 院
等高线通常被存储成一个有序的坐标 点序列，可以认为是一条带有高程值属 性的简单多边形或多边形弧段。由于等 高线模型只是表达了区域的部分高程值， 往往需要一种插值方法来计算落在等高 线以外的其他点的高程，又因为这些点 是落在两条等高线包围的区域内，所以， 通常只要使用外包的两条等高线的高程 进行插值。
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已知两点的坐标A(x1，y1)， B(x2，y2)，则可求出两点 连线与格网或三角网的交点， 并内插交点上的高程，以及 各交点之间的距离。然后按 选定的垂直比例尺和水平比 例尺，按距离和高程绘出剖 面图。 剖面图不一定必须沿直线 绘制，也可沿一条曲线绘制。
2、通视分析
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4）不规则三角网(TIN)模型
不规则三角网(TIN)表示法克服了高程 矩阵中冗余数据的问题，而且能更加有效 地用于各类以DTM为基础的计算。但其结 构复杂。
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• TIN的生成方法
– 首先取其中任意一点P1，在其余各点中搜寻与些点 最近的点P2，连接P1与P2构成第一条边 – 然后在其余所有点中寻找与这条边最近的点，找到 后即可构成第一个多边形 – 以三角形新生成的两边为底边分别寻找它们最近的 点构成第二个、第三个三角形 – 依此类推，直到把所有的点都连入三角网中
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Grid DEM上制作坡度、坡向图
数字地面模型应用——坡度坡向的计算
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4、高程变异分析
包括平均高程、相对高程、高程标准差，高程变异。 高程变异：为格网顶点的高程标准差与平均高程的比值。
等高线通常被存储成一个有序的坐标 点序列，可以认为是一条带有高程值属 性的简单多边形或多边形弧段。由于等 高线模型只是表达了区域的部分高程值， 往往需要一种插值方法来计算落在等高 线以外的其他点的高程，又因为这些点 是落在两条等高线包围的区域内，所以， 通常只要使用外包的两条等高线的高程 进行插值。
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已知两点的坐标A(x1，y1)， B(x2，y2)，则可求出两点 连线与格网或三角网的交点， 并内插交点上的高程，以及 各交点之间的距离。然后按 选定的垂直比例尺和水平比 例尺，按距离和高程绘出剖 面图。 剖面图不一定必须沿直线 绘制，也可沿一条曲线绘制。
2、通视分析
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4）不规则三角网(TIN)模型
不规则三角网(TIN)表示法克服了高程 矩阵中冗余数据的问题，而且能更加有效 地用于各类以DTM为基础的计算。但其结 构复杂。
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• TIN的生成方法
– 首先取其中任意一点P1，在其余各点中搜寻与些点 最近的点P2，连接P1与P2构成第一条边 – 然后在其余所有点中寻找与这条边最近的点，找到 后即可构成第一个多边形 – 以三角形新生成的两边为底边分别寻找它们最近的 点构成第二个、第三个三角形 – 依此类推，直到把所有的点都连入三角网中
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Grid DEM上制作坡度、坡向图
数字地面模型应用——坡度坡向的计算
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4、高程变异分析
包括平均高程、相对高程、高程标准差，高程变异。 高程变异：为格网顶点的高程标准差与平均高程的比值。
利用MEMapGIS快速绘制地质图件方法探讨
Ｙ ” ， 系统会创建以 号， 也会弹出该对话框， 必须按“ 勘探线为编号的目录， 来存放该勘探线下的所有的 文件。如果未给出勘探线号， 此步省略。如果是新 工程号， 则弹出“ 勘探工程目录不存在， 是否新建” Ｙ ” ， 系统会创建以工程为编号的 对话框，必须按“ 目录， 来存放该工程的所有的文件。如果未给出勘 探线号， 所有工程会在 Ｅ Ｎ Ｇ Ｐ Ｏ Ｏ Ｌ目录下创建以工 程为编号的目录。然后系统会弹出探槽编录数据的 总对话框， 见图 ２ 。以后所有的探槽编录数据的输 入， 都是从此界面录入的。 数据录入的顺序必须遵循以下基本原则： ①必 须先录入导线库； 才能输入轮廓 ②导线数据录入后， 库和分层库； ③其他数据只有在导线库和分层库有 数据的情况下， 才能输入数据。这是因为采样、 素 描、 产状、 刻槽必须在某一导线号和某一分层号进行 数据采集的。 注意： 起点画手工坐标， 表示在素描图下， 标注 的起点坐标是手工坐标值。
·６ ８ ·
第３ ０卷第 ７期 技 术 方 法 ２ ０ １ ４年 ７月
果统一为野外快速绘制相应的槽探素描图和钻孔柱 状图即可大大提高效率， 按时完成任务。
表１ 各环节所占时间比例
序号 １ ２ ３ ４ ５ 所需环节 野外编录 绘制纸质图 图件运输及扫描 图件矢量化 增加取样、 化验分析结果 耗费时间所占百分比 ２ ５ ％ ３ ０ ％ ２ ５ ％ １ ５ ％ ５ ％
０ 引言
槽探素描图和钻孔柱状图作为报告编制的基础 图件， 其绘制速度直接影响着报告编制的快慢。随 着计算机技术的发展及相关地质软件的推广应用， 近几年来涌现出许多快速绘制钻孔柱状图等地质图 件的 方 法， 如利用 Ｍ ａ ｐ Ｇ Ｉ Ｓ自 动 生 成 钻 孔 柱 状 、 利用 Ａ Ｃ Ｃ Ｅ Ｓ Ｓ 和Ｍ ａ ｐ Ｇ Ｉ Ｓ快速生成钻孔柱状 图 ［ ３ ］ ４ ］ 图 、 基于 Ｍ ａ ｐ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ的钻孔柱状图的绘制 ［ 、 Ｅ Ｘ
ArcGIS DEM_第四章_DEM表面建模
4.2 DEM表面重建
DEM是地形表面的“数学/数字模型”—根据 不同数据集采用一个或多个“数学函数”表示， 数学函数通常被认为是内插函数 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。 因此：地形表面重建=DEM表面重建/表面生成
内插的内容广泛
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 表面重建：强调重建表面的实际过程，可以不包 括内插的计算。 表面重建：强调“如何重建表面、建立哪一类表 面或是否为一个连续表面” 内插：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 获取高程值并生成等高线的过程。
三角形表面建模的特点
可用于所有数据结构------选择采样、混合采样、 规则采样、剖面采样、等高线采样。 三角形在形状、大小方面灵活，能容易地融合断 裂线等特殊数据，又能生成线或其他任何数据 （任意形状多边形可分为一系列三角形） 对于三角形建模的方法有时会使用高于一次的多项 式，形成的三角形不是平面，而是曲面三角形。
4.3 建立DEM表面的方法
1.地形表面重建与内插的通用多项式函数 DEM表面的数学表达式：Z=f（X，Y）
用于表面重建的通用多项式
2 数字表面建模的方法
1）基于点的表面建模 只使用多项式的零次项来建立 DEM表面，则对每一数据点都可 建立一水平平面。该平面表示此 点周围的一小块区域，整个DEM 表面可由一系列相邻的不连续表 面构成。 对每一个单独平面的子面域，数 学表达式可表示为：Zi=Hi， Zi指I点周围一定范围内水平面的 高度，Hi为I点的高程值。
2. DEM 质量评价标准
DEM 是对地形曲面的逼近，从以下几个方面评价
mapgis第九章 三维模型分析
9.3 图件绘制
在MAPGIS中通过GRD模型可以绘制“网格立体图绘制”、 “平面等值线图绘制”及“彩色等值立体图绘制”。此功能只能 处理网格化的数据，值得注意的是若欲绘制上述三种图件时，在 系统的工作区中若未装入网格化的数据或者将装入非网格化高程 数据时，系统会弹出标准的文件名输入对话框，提请用户选择 “*.2DM”或“*.GRD”供处理。
• MAPGIS三维分析的基础是数字地形模型（DTM）。
• DEM是数字高程模型（Digital Elevation Model）的简称，它是以数字的 形式按一定的结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的数字定量 模型。
• 最基本的DEM模型是由一系列地面点的x，y坐标及与之相对应的高程z 所组成，由于这一原因，高程模型又叫地形模型。实际上地形模型不 仅包含高程属性，还包含其他的地表形态属性，如坡度、坡向等。数 字地形模型（Digital Terrain Model）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。在地理信息 系统中，DEM是建立DTM的基础数据，其他的地形要素可由DEM直 接或间接导出，称为“派生数据”，如坡度、坡向。
⑵全局可视性分析是以观察点为中心、360度为视域角，对视域分析范围内 的所有点进行连线可视性分析；并在此基础之上对其中所有的可视点进行编 码，从而可以形成一幅可视域矢量图。
2.连线可视域分析
与全局可视性分析不同的是连线可视域分析是在指定视线的方向及视域的范 围的条件下进行的。
四、提取剖面
该功能允许观察与X-Y平面垂直的任意剖面的数据分布情况。使用时，选 择“高程剖面分析”选项中的“交互造线”或“分析指定线”后，用鼠标左 键选择剖面的始点，系统弹出编辑指定点位置对话框，供准确修改指定点位 置。
gis中表示和存储dem的常用方法
gis中表示和存储dem的常用方法GIS中表示和存储DEM的常用方法DEM（Digital Elevation Model）是数字高程模型的缩写，是一种用于描述地形高程的数字模型。
在GIS中，DEM是非常重要的数据类型，因为它可以用来进行地形分析、洪水模拟、土地利用规划等多种应用。
本文将介绍GIS中表示和存储DEM的常用方法。
1. 栅格数据模型栅格数据模型是GIS中最常用的数据模型之一，它将地图划分为一个个像素，每个像素都有一个值来表示该位置的属性。
在DEM中，每个像素的值表示该位置的高程。
栅格数据模型的优点是易于处理和分析，但缺点是数据量大，不适合表示复杂的地形。
2. TIN数据模型TIN（Triangulated Irregular Network）数据模型是一种基于三角形网格的数据模型，它将地图划分为一系列不规则的三角形，每个三角形都有一个高程值。
TIN数据模型的优点是可以更准确地表示复杂的地形，但缺点是处理和分析比较困难。
3. 块状数据模型块状数据模型是一种将地图划分为一系列块状区域的数据模型，每个块状区域都有一个高程值。
块状数据模型的优点是易于处理和分析，但缺点是不适合表示复杂的地形。
4. 数据压缩由于DEM数据量较大，为了节省存储空间和提高数据传输效率，常常需要对DEM数据进行压缩。
常用的压缩方法包括无损压缩和有损压缩。
无损压缩方法包括Huffman编码、LZW编码等，有损压缩方法包括JPEG、JPEG2000等。
GIS中表示和存储DEM的常用方法包括栅格数据模型、TIN数据模型、块状数据模型和数据压缩。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法。
DEM分析——ArcGIS实践
根据需要选择色系
通过修改颜色属性，得到灰白色系的坡度数据
选中Slope数据层，对其再用上述方法提取坡度，得到坡度变率。
对DEM数据连续两次“Slope” 处理，即得坡度变率
得到坡度变率
2. 坡向和坡向变率的提取
地面坡向变率，是指在提取坡向基础上，提 取坡向之坡度（Slope of Aspect，简称SOA）。 坡向变率可以很好地反映等高线弯曲程度。
设置为最小值
得到DEM的最小值层面B
No Image
使用栅格计算器Raster Calculator，获取地形起伏度
No Image
使用栅格计算器Raster Calculator，获取地形起伏度
双击，添加所 需数据层 编辑公式
No Image
单击各选择按钮
单击，打开隐藏 的部分按钮
得到地形起伏度数据
地形起伏度是描述一个区域地形特征的宏观 性指标。
添加并选中DEM数据，使用栅格领域计算工具
添加并选中DEM数据，使用栅格领域计算工具
添加并选中DEM数据，使用栅格领域计算工具
设置为最大值 根据自身需要选择
得到DEM的最大值层面A
No Image
同样的方法求DEM的最小值层面B
No Image
具体操作步骤
提取DEM的坡向数据层A 2. 提取A的坡度数据SOA1 3. 求DEM的反地形DEM 4. 求反地形DEM的坡向坡度SOA2 5. 计算无误差的DEM坡向坡率SOA= （（[SOA1]+[SOA2])-Abs（（[SOA1]-[SOA2]))/2 6. 计算DEM的平均值数据层B 7. 求DEM的正负地形分布区域C=[DEM]-[B]
DEM分析操作一
地形指标的提取
GIS概述DEM和数字地形分析
规则网格通常是正方形、矩形、三角形等规 则网格。规则网格将区域空间切分为规则的 格网单元，每一个格网单元对应一个数值。 数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现 中则是一个二维数组。每个格网单元或数组 的一个元素对应一个高程值，格网内的数值
有两种不同的解释。一种是格网栅格观点 另一种是点栅格观点
优点，用计算机处理很容易，并且可以计算等高线、坡度、坡
GIS概论
DEM与数字地形分析
基本概念
数字高程模型、数字地形分析
DEM采集与建立
数字地形分析
基本因子分析、地形特征分析、流域分析、可视性分析
基本概念
➢数字高程模型(Digital Elevation Model，DEM),是通过有限的地 形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟（即地形表面形态 的数字化表示），它是对二维地理空间上具有连续变化特征 地理现象的模型化表达和过程模拟。
Slopearctan fx2fy2 式中，fx是X方向高程变化率，fy是Y方向高程变化率。
拟合曲面法是解求坡度的最常用的方法。常用的计算fx、 fy的方法是三阶 反距离平方权，该算法也用，g为格网间距。
fx zi1,j12zi,j1zi1,j18gzi1,j12zi,j1zi1,j1
➢一、基本因子分析
➢3、曲率
曲率是对地形表面一点扭曲变化程度的定量化度量因子，地面曲率在 垂直和水平两个方向上分量分别称为平面曲率和剖面曲率。地形表面曲率 反映了地形结构和形态，同时也影响着土壤有机物含量的分布，在地表过 程模拟、水文、土壤等领域有着重要的应用价值和意义。
数字地形分析
➢一、基本因子分析
向和自动提取流域地形等，使得它成为DEM最广泛使用的格式
，目前许多国家提供的DEM数据都以此形式提供。缺点是不能 准确表示地形的结构和细部，解决方案可采用附加地形特征数
使用ARCGIS进行DEM制作和表面分析
数据准备
收集该地区的地形数据，包括等高线、高程点等矢量数据，以及卫星影像、地形图等栅格数据。对数据进行预处 理，如格式转换、坐标配准等，以确保数据的准确性和一致性。
DEM创建过程展示
创建TIN
转换DEM
DEM编辑与优化
在ARCGIS中，利用收集到的 高程点和等高线数据，创建不 规则三角网（TIN）模型。通 过设置合适的参数，如最大三 角形边长、最小角度等，确保 TIN模型的精度和效率。
将插值结果转换为栅格数据集，设置 合适的像元大小、坐标系统、数据类 型等。
栅格数据编辑
对生成的栅格数据进行编辑，如裁剪 、拼接、重投影等操作，以满足后续 分析需求。
质量评估与精度提升
质量评估
通过交叉验证、误差分析等方法，评估DEM数据的精度和质 量，确保满足分析要求。
精度提升
针对评估结果，采取相应措施提升DEM精度，如增加采样点 、优化插值参数、引入辅助数据等。
流域划分与水文分析功能实现
01
流域划分原理运动过程，将地形
表面划分为不同的流域单元。
02
水文分析功能
ArcGIS提供了一系列水文分析工具，如填洼、水流方向提取、汇流累积
量计算等，用于研究地形对水文过程的影响。
03
应用场景
流域划分和水文分析在水资源管理、洪水预测与防治、生态环境保护等
应用场景
可视域分析和日照时数模拟在城乡规划、风景名胜区规划、太阳能资源评估等领域具有广 泛应用。例如，在建筑布局规划中，可利用这些工具评估不同方案的光照条件和视觉景观 效果。
04
案例分析：基于ARCGIS的DEM制作与表面分析 实践
案例背景介绍及数据准备
案例背景
本次案例选取某地区的地形数据，通过ARCGIS软件进行数字高程模型（DEM）的制作和表面分析，以揭示该地 区的地形特征和空间分布规律。
收集该地区的地形数据，包括等高线、高程点等矢量数据，以及卫星影像、地形图等栅格数据。对数据进行预处 理，如格式转换、坐标配准等，以确保数据的准确性和一致性。
DEM创建过程展示
创建TIN
转换DEM
DEM编辑与优化
在ARCGIS中，利用收集到的 高程点和等高线数据，创建不 规则三角网（TIN）模型。通 过设置合适的参数，如最大三 角形边长、最小角度等，确保 TIN模型的精度和效率。
将插值结果转换为栅格数据集，设置 合适的像元大小、坐标系统、数据类 型等。
栅格数据编辑
对生成的栅格数据进行编辑，如裁剪 、拼接、重投影等操作，以满足后续 分析需求。
质量评估与精度提升
质量评估
通过交叉验证、误差分析等方法，评估DEM数据的精度和质 量，确保满足分析要求。
精度提升
针对评估结果，采取相应措施提升DEM精度，如增加采样点 、优化插值参数、引入辅助数据等。
流域划分与水文分析功能实现
01
流域划分原理运动过程，将地形
表面划分为不同的流域单元。
02
水文分析功能
ArcGIS提供了一系列水文分析工具，如填洼、水流方向提取、汇流累积
量计算等，用于研究地形对水文过程的影响。
03
应用场景
流域划分和水文分析在水资源管理、洪水预测与防治、生态环境保护等
应用场景
可视域分析和日照时数模拟在城乡规划、风景名胜区规划、太阳能资源评估等领域具有广 泛应用。例如，在建筑布局规划中，可利用这些工具评估不同方案的光照条件和视觉景观 效果。
04
案例分析：基于ARCGIS的DEM制作与表面分析 实践
案例背景介绍及数据准备
案例背景
本次案例选取某地区的地形数据，通过ARCGIS软件进行数字高程模型（DEM）的制作和表面分析，以揭示该地 区的地形特征和空间分布规律。
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Ｍａ ＧＩ ｐ Ｓ中 Ｄ Ｍ 地 质 建模 方法 分析 Ｅ
李 赛 歌
新疆煤 田地质 局综 合勘查 队 （３ ０ ９ ８００ ）
摘 要 ： 要 介 绍 和 分 析 比较 了 ＤＥ 的 两种 建模 方 法 ， 结合 地 质 工 作 实 际探 讨 分 析 了 Ｍａ ＧＩ 主 Ｍ 并 ｐ Ｓ中 Ｄ Ｍ Ｅ
加 精 确 合 理 的表 达地 形 地 貌 。Ｄ ｌｕ ａ ｅ ｎ ｙ三 角 网 为 相 互 邻 接 ａ 且 互 不 重 叠 的 三 角 形 的 集 合 ， 个 三 角 形 的 外 接 圆 内 都 不 每
体 模 型 的 建 立等 ， 与地 质 找 矿 相 关 的 Ｔ作 当 中 建立 该 区域 的
三 维 模 型有 着 积 极 的 指 导 意 义 。
包 含 其 它 顶 点 。 ｅ ｕ ａ 角 形 由 ｉ 个 相 邻 点 连 接 而 成 ， Ｄ ｌ ｎ ｙｊ ａ 与
这 个 相 邻 点 相 对 应 的 Ｖｏｏ ｏ ｒｎ ｉ多 边 形 有 一 个 公 共 的 顶
１ＤＥ 内插 算 法 Ｍ
既 可 适 应 规 则 分 布 数 据 ． 可适 应 不 规 则 分 布 数 据 。 三 角 也
域 都 具 有广 泛 的 应 用 前 景＿ ｌ Ｊ 。
其 中 ． Ｅ 在 地 质 应 用 当中 ， 制 二 维 或 维 的透 视 图 Ｄ Ｍ 绘
用 来显 示 各 种 地 质信 息， 以将 ＤＥ 和地 质 罔结 合 起 来 ， 可 Ｍ 得
通 常 选 一 类 较 简 单 的 函 数 如 代 数 多 项 式 或 分 段 多 项
点 。 在 用 角 网 来 拟 合 地 形 表 面 时 ， 三 角 网 有 三 点 基 本 对
要 求 ：
式 ， 得 Ｐｘ ＝ｆ ｉ ｉ ｌ２ … … ， 立 。 使 （） （） ＝ ，， ． ｘ对 ｎ成 这个 Ｐｘ就 是 我 （ ）
们 的插 值 函 数 ， 中 Ｘ， Ｘ … 一， 称 为捕 值 节 点¨ 其 １ ， Ｘ Ｘ ｊ Ｉ 刖 。常 的 ｌ阶 、 阶插 值方 法有 ： 性插 值ｆ 点 插 值）抛 物线 捕 值 ２ 线 二 、
１ＴＮ是 唯 一 的 ； ）Ｉ
２ 尽 量 使 三角 形有 最佳 的几 何 形 状 ， 量 使 每 个 三 角 形 ） 尽 郁 接 近 等 边 角形 ； ３ 保 证 最 临 近 的点 构 成 三角 形 ， ｉ 角 形 的 边 长 之 和最 ） 使
基 于 上 述 三个 基 本 要 求 ， 各 种 ｊ 角 网 中 ， 有 Ｄｅａ ． 在 只 ｌｕ
ｎ ｙ三角 网 在 地 形拟 合 方 面表 现 最 为 出 色 。Ｄ ｌ ｎ ｙ 角 网 ａ ｅ ｕａ 三 ａ
具 有 “ 规 则 ” “ 大 最 小 角 规 则 ” 从 而 最 大 可 能 的 避 免 网 或 最 ，
单 点 移 面 其 范 同 随待 插 单 点 位 置 的 变 化 而移 动 ， 插 点 待
位 于移 面形 心 。单 点 内插 的数 学 模 型 有 一 次 、 次 或 三 次距 二
离 函数 等 等 。
如 铁 路 、 路 勘 探 设 计 的选 线 ， 学 分 析 中 的 坡 度 、 向计 公 地 坡 算 和地 貌 分 析 、 确 制 导 武 器 的 地 形 匹 配 、 精 飞机 导 航 、 物 地 的 三 维 立 体 显 示 以 及 数 字 正 射 影 像 校 正 等 工 作 都 在 用 Ｄ Ｍ。 由此 可见 ， Ｅ 在测 绘 、 感 、 质 、 理 和 军事 等领 Ｅ Ｄ Ｍ 遥 地 地
２ ＤＥ 数 据 结 构 Ｍ
不 规 则 三 角 网 Ｔ Ｎ 与 正 方 形 格 网 Ｇｒ Ｉ ｉ ｄ是 应 用 最 广 泛 的 连续 表 面 数 字 表 示 的 数 据 结 构 。 三 角 网 （Ｉ Ｔ ｉｎ ｕａ－ Ｔ Ｎ～ ｒ ｇ ｌｔ ａ
ｅ ｒ ｇ ｌ ｅ ｏｋ 即 ＴＮ 被 视 为 最 基 本 的 一 种 网 络 ， ｄＩ ｅｕａ Ｎ ｔ ｒ ， ｒ ｒ ｗ Ｉ） 它
的 建模 方 法 。
关键 词 ： 高线 ； ｉ ； Ｎ； Ｍ ； ｐ Ｓ 等 Ｇｒ ＴＩ ＤＥ Ｍａ ＧＩ ｄ
Ｏ引 言
数 字 高 程 模 型 Ｄ Ｍ ｆｉｉ ｌ ｌ ａ ｏ ｏｅ 是 一 种 表 Ｅ Ｄｇ ａ Ｅｅ ｔ ｎＭ ｄ １ ｔ ｖ ｉ ）
示 三维 空 间 连 续 起 伏 状 态 的数 学 模 型 ， 今应 用 十 分 广 泛 ， 如
小。
ｆ 点捕 值 ）圆弧 插 值ｆ 、 ｉ点 插 值） 。 等
高 程 内 插 算 法 主 要 有 ： 块 内捕 、 分 内 插 和 单 点 移 面 分 剖 三 种 。分 块 内插 把 需 要 建 立 数 字 高 程 模 型 的 地 切 割 成 一
定 尺 寸 的 规 则分 块 ｆ 常为 正 方 形） 通 。它 的 尺寸 大 小 则 根 据地
而构 造 往 往 也 体现 在 地 形 特 征 上 ， 断 裂 在 地 形 上 主 要 表 现 如 为 沟 。因 此 在 某 区 域 进 行 重 点 找 矿 靶 区 的 ， 其 是 在 地 形 包 含 有 大 量 的 尤
特 征 线 时 ． 角 网模 型 就 能 更 好 的 顾 及 到 这 些 特 征 ， 而更 ｊ 从
网在 地 彤 表 现 方 面 有 其 独 特 的 优 势 ，它 能够 以 不 同层 次 的
分 辨 率 来 描 述 地 形 表 面 。 格 网模 型 （ ｉ 相 比较 ， 角 网 与 Ｇｒ ｄ） 三 模 型 在 某 一 特 定 分 辨 率 下 能 用 更 少 的 空 间 和 时 间更 精 确
到倾 斜 的精 确 鸟 瞰 罔． 时 可 以提 供 丰 富 的地 质 信 息 与 基 础 同 地理 信 息 。本 文试 图结 合 地 质 丁作 实 际 探 讨 Ｄ Ｍ 在 地 质 Ｔ Ｅ 程 领 域 的应 用． 比如 构造 在 地 质找 矿 巾有 着极 其 重 要 的意 义 ，
李 赛 歌
新疆煤 田地质 局综 合勘查 队 （３ ０ ９ ８００ ）
摘 要 ： 要 介 绍 和 分 析 比较 了 ＤＥ 的 两种 建模 方 法 ， 结合 地 质 工 作 实 际探 讨 分 析 了 Ｍａ ＧＩ 主 Ｍ 并 ｐ Ｓ中 Ｄ Ｍ Ｅ
加 精 确 合 理 的表 达地 形 地 貌 。Ｄ ｌｕ ａ ｅ ｎ ｙ三 角 网 为 相 互 邻 接 ａ 且 互 不 重 叠 的 三 角 形 的 集 合 ， 个 三 角 形 的 外 接 圆 内 都 不 每
体 模 型 的 建 立等 ， 与地 质 找 矿 相 关 的 Ｔ作 当 中 建立 该 区域 的
三 维 模 型有 着 积 极 的 指 导 意 义 。
包 含 其 它 顶 点 。 ｅ ｕ ａ 角 形 由 ｉ 个 相 邻 点 连 接 而 成 ， Ｄ ｌ ｎ ｙｊ ａ 与
这 个 相 邻 点 相 对 应 的 Ｖｏｏ ｏ ｒｎ ｉ多 边 形 有 一 个 公 共 的 顶
１ＤＥ 内插 算 法 Ｍ
既 可 适 应 规 则 分 布 数 据 ． 可适 应 不 规 则 分 布 数 据 。 三 角 也
域 都 具 有广 泛 的 应 用 前 景＿ ｌ Ｊ 。
其 中 ． Ｅ 在 地 质 应 用 当中 ， 制 二 维 或 维 的透 视 图 Ｄ Ｍ 绘
用 来显 示 各 种 地 质信 息， 以将 ＤＥ 和地 质 罔结 合 起 来 ， 可 Ｍ 得
通 常 选 一 类 较 简 单 的 函 数 如 代 数 多 项 式 或 分 段 多 项
点 。 在 用 角 网 来 拟 合 地 形 表 面 时 ， 三 角 网 有 三 点 基 本 对
要 求 ：
式 ， 得 Ｐｘ ＝ｆ ｉ ｉ ｌ２ … … ， 立 。 使 （） （） ＝ ，， ． ｘ对 ｎ成 这个 Ｐｘ就 是 我 （ ）
们 的插 值 函 数 ， 中 Ｘ， Ｘ … 一， 称 为捕 值 节 点¨ 其 １ ， Ｘ Ｘ ｊ Ｉ 刖 。常 的 ｌ阶 、 阶插 值方 法有 ： 性插 值ｆ 点 插 值）抛 物线 捕 值 ２ 线 二 、
１ＴＮ是 唯 一 的 ； ）Ｉ
２ 尽 量 使 三角 形有 最佳 的几 何 形 状 ， 量 使 每 个 三 角 形 ） 尽 郁 接 近 等 边 角形 ； ３ 保 证 最 临 近 的点 构 成 三角 形 ， ｉ 角 形 的 边 长 之 和最 ） 使
基 于 上 述 三个 基 本 要 求 ， 各 种 ｊ 角 网 中 ， 有 Ｄｅａ ． 在 只 ｌｕ
ｎ ｙ三角 网 在 地 形拟 合 方 面表 现 最 为 出 色 。Ｄ ｌ ｎ ｙ 角 网 ａ ｅ ｕａ 三 ａ
具 有 “ 规 则 ” “ 大 最 小 角 规 则 ” 从 而 最 大 可 能 的 避 免 网 或 最 ，
单 点 移 面 其 范 同 随待 插 单 点 位 置 的 变 化 而移 动 ， 插 点 待
位 于移 面形 心 。单 点 内插 的数 学 模 型 有 一 次 、 次 或 三 次距 二
离 函数 等 等 。
如 铁 路 、 路 勘 探 设 计 的选 线 ， 学 分 析 中 的 坡 度 、 向计 公 地 坡 算 和地 貌 分 析 、 确 制 导 武 器 的 地 形 匹 配 、 精 飞机 导 航 、 物 地 的 三 维 立 体 显 示 以 及 数 字 正 射 影 像 校 正 等 工 作 都 在 用 Ｄ Ｍ。 由此 可见 ， Ｅ 在测 绘 、 感 、 质 、 理 和 军事 等领 Ｅ Ｄ Ｍ 遥 地 地
２ ＤＥ 数 据 结 构 Ｍ
不 规 则 三 角 网 Ｔ Ｎ 与 正 方 形 格 网 Ｇｒ Ｉ ｉ ｄ是 应 用 最 广 泛 的 连续 表 面 数 字 表 示 的 数 据 结 构 。 三 角 网 （Ｉ Ｔ ｉｎ ｕａ－ Ｔ Ｎ～ ｒ ｇ ｌｔ ａ
ｅ ｒ ｇ ｌ ｅ ｏｋ 即 ＴＮ 被 视 为 最 基 本 的 一 种 网 络 ， ｄＩ ｅｕａ Ｎ ｔ ｒ ， ｒ ｒ ｗ Ｉ） 它
的 建模 方 法 。
关键 词 ： 高线 ； ｉ ； Ｎ； Ｍ ； ｐ Ｓ 等 Ｇｒ ＴＩ ＤＥ Ｍａ ＧＩ ｄ
Ｏ引 言
数 字 高 程 模 型 Ｄ Ｍ ｆｉｉ ｌ ｌ ａ ｏ ｏｅ 是 一 种 表 Ｅ Ｄｇ ａ Ｅｅ ｔ ｎＭ ｄ １ ｔ ｖ ｉ ）
示 三维 空 间 连 续 起 伏 状 态 的数 学 模 型 ， 今应 用 十 分 广 泛 ， 如
小。
ｆ 点捕 值 ）圆弧 插 值ｆ 、 ｉ点 插 值） 。 等
高 程 内 插 算 法 主 要 有 ： 块 内捕 、 分 内 插 和 单 点 移 面 分 剖 三 种 。分 块 内插 把 需 要 建 立 数 字 高 程 模 型 的 地 切 割 成 一
定 尺 寸 的 规 则分 块 ｆ 常为 正 方 形） 通 。它 的 尺寸 大 小 则 根 据地
而构 造 往 往 也 体现 在 地 形 特 征 上 ， 断 裂 在 地 形 上 主 要 表 现 如 为 沟 。因 此 在 某 区 域 进 行 重 点 找 矿 靶 区 的 ， 其 是 在 地 形 包 含 有 大 量 的 尤
特 征 线 时 ． 角 网模 型 就 能 更 好 的 顾 及 到 这 些 特 征 ， 而更 ｊ 从
网在 地 彤 表 现 方 面 有 其 独 特 的 优 势 ，它 能够 以 不 同层 次 的
分 辨 率 来 描 述 地 形 表 面 。 格 网模 型 （ ｉ 相 比较 ， 角 网 与 Ｇｒ ｄ） 三 模 型 在 某 一 特 定 分 辨 率 下 能 用 更 少 的 空 间 和 时 间更 精 确
到倾 斜 的精 确 鸟 瞰 罔． 时 可 以提 供 丰 富 的地 质 信 息 与 基 础 同 地理 信 息 。本 文试 图结 合 地 质 丁作 实 际 探 讨 Ｄ Ｍ 在 地 质 Ｔ Ｅ 程 领 域 的应 用． 比如 构造 在 地 质找 矿 巾有 着极 其 重 要 的意 义 ，