地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用 課件4.7 數(shù)字高程模型及地形分析

數(shù)字高程模型及地形分析一、兩個(gè)概念定義：對(duì)地理空間起伏變化的連續(xù)表面的數(shù)字表示形式。數(shù)字地面模型（DigitalTerrainModel，簡(jiǎn)稱DTM)數(shù)字地面模型氣溫降水量人口密度地下水位……在DTM中，當(dāng)起伏變化的連續(xù)表面為地形面時(shí)，即高程值在地理空間的起伏變化，就是數(shù)字高程模型。數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱DEM）二、DEM的數(shù)據(jù)采集方法利用全站儀或GNSS技術(shù)，測(cè)得各地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)。地面實(shí)測(cè)適合于小區(qū)域內(nèi)對(duì)精確度要求高的地面模型。以大比例尺的近期地形圖為數(shù)據(jù)源，通過(guò)掃描數(shù)字化等方法得到地面點(diǎn)集的高程數(shù)據(jù)。地形圖數(shù)字化以遙感影像、攝影測(cè)量像片等為數(shù)據(jù)源攝影影像立體像對(duì)影像定向空中三角測(cè)量控制測(cè)量像片判繪DEM采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)太稀會(huì)降低DEM的精度；數(shù)據(jù)點(diǎn)過(guò)密又會(huì)增大數(shù)據(jù)處理的工作量和不必要的存儲(chǔ)量。關(guān)于數(shù)據(jù)采集采樣點(diǎn)密度問(wèn)題因此，在DEM數(shù)據(jù)采集之前，確定合理的取樣精度，或者數(shù)據(jù)采集時(shí)根據(jù)地形復(fù)雜程度動(dòng)態(tài)調(diào)整采樣點(diǎn)密度，這是非常重要的。規(guī)則格網(wǎng)不規(guī)則三角網(wǎng)三、數(shù)字高程模型表達(dá)方法將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個(gè)格網(wǎng)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值。規(guī)則格網(wǎng)形狀高程矩陣規(guī)則格網(wǎng)可以是正方形、矩形、三角形等。規(guī)則格網(wǎng)模型高程高程矩陣灰度顯示三維顯示對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格的數(shù)值有兩種不同的解釋。第一種認(rèn)為，該格網(wǎng)單元的數(shù)值是其中所有點(diǎn)的高程，即格網(wǎng)單元是均一的高度。第二種認(rèn)為，認(rèn)為網(wǎng)格單元的數(shù)值是網(wǎng)格中心點(diǎn)的高程、或該網(wǎng)格單元的平均高程。規(guī)則格網(wǎng)DEM的優(yōu)點(diǎn)：規(guī)則格網(wǎng)DEM的缺點(diǎn)：（1）計(jì)算機(jī)處理矩陣比較方便；（2）規(guī)則格網(wǎng)DEM有利于計(jì)算高程、坡度、坡向等數(shù)據(jù)。（1）不能準(zhǔn)確表示地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部。（2）如不改變格網(wǎng)大小，不能表達(dá)復(fù)雜的地表形狀。（3）地形簡(jiǎn)單平坦地區(qū)存在大量冗余數(shù)據(jù)。定義：將不規(guī)則分布的離散點(diǎn)連接成連續(xù)的不規(guī)則三角網(wǎng)，每個(gè)三角形是一個(gè)三角平面，表示地形表面的一部分。不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatelarIrregularNetwork,TIN）三角形的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的采樣點(diǎn)的密度和位置。隨地形起伏變化而改變采樣點(diǎn)的密度和決定采樣點(diǎn)的位置，能夠避免地形平坦時(shí)的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征線表示DEM的特征。不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatelarIrregularNetwork,TIN）不規(guī)則三角網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)如下：（1）能充分利用地貌的特征點(diǎn)、線，較好地表示復(fù)雜地形。（2）可根據(jù)不同地形，選取合適的采樣點(diǎn)數(shù)。（3）進(jìn)行地形分析和繪制立體圖很方便。數(shù)字地形分析是指在數(shù)字高程模型上進(jìn)行地形屬性計(jì)算和特征提取的數(shù)字信息處理技術(shù)。四、數(shù)字地形分析圖片來(lái)源http:///sources/?cdataid=302&pdataid=10STRMDEM90米分辨率原始高程數(shù)據(jù)GDEMDEM30米分辨率原始高程數(shù)據(jù)圖片來(lái)源：https:///mrib/article/details/79013141?utm_source=blogxgwz5地形分析地形制圖地形指標(biāo)的計(jì)算地形制圖基本方法等高線法暈渲法剖面圖法分層設(shè)色法地形