CHAPTER6数字地面模型的建立与应用.pptVIP

二、移动曲面拟合法 1、对DEM每一个格网点，从数据点中检索出对应该DEM格网点的几个分块格网中的数据点，并将坐标原点移至该DEM格网点 。 2、选取以待定点P为圆心，以R为半径的圆内的数据点，二次曲面内插时，要求所选用的点数大于6，当数据点 到待定点 的距离 时，该点即被选用。若选择的点数不够时，增大R的数值，直到点数满足要求。 3、列误差方程式。选择二次曲面作为拟合曲面。 4、计算每个数据点的权。 5、法化求解。 利用二次曲面拟合法内插DEM时，对点的选择除了点数大于6外，还应保证各个象限都有数据点，当地形起伏较大时，半径R不能取得太大。当数据点稀疏或分布不均匀时，利用该方法会产生较大的误差。 三、有限元法DEM内插（双线性有限元内插法） ? 把地面分成适当大小的有限单元，在单元内，用一个简单的函数来描述所求的曲面，并保证相邻单元之间有连续（光滑）的过渡，这种内插方法称为有限元法。 ? 双线性有限元内插法，是一种分块多项式内插。内插DEM时，以待求的规则格网高程为未知数，对已知的格网高程数据点和相邻单元的过渡点列出相应的误差方程，按间接平差处理，获取内插格网点的高程。因此，双线性有限元内插法包括两类误差方程。第一类为数据点的观测方程；第二类为格网点沿X，Y方向坡度变化带权平方和为最小的观测值方程。 有限元法DEM内插程序 内插获得的DEM数据文件 离散点（等高线）数据文件 §6.4 DEM的精度及存储管理 ? 实验表明：DEM的精度主要取决于采样间隔和地形的复杂程度，对于不同的内插方法，只要使用合理，所得的DEM精度相差不大。 ? 经内插得到的DEM数据（或直接采集的DEM数据）需要以一定结构和格式存储起来。其方式可以是以图幅为单位的文件存储（头文件+主体文件）或建立地形数据库（纳入到统一的坐标系统并进行分块存储，不仅要存储高程数据，还应该存储原始资料、数据采集、DEM数据处理的有关信息）。 ? DEM数据的压缩：整型量存储、差分映射等。 §6.5 三角网数字地面模型（DTM） 有兴趣的同学参考《数字高程模型》李志林，朱庆，武汉测绘科技大学出版社，2000 Photogrammetry Remote Sensing-----Surveying Mapping Engineering Photogrammetry,2004 Photogrammetry,2004 第六章 数字地面模型的建立及应用 §6.1 概述 数字地面模型DTM（Digital Terrain Model）最初是美国麻省理工学院Miller教授为了高速公路的自动设计于1956年提出的。 数字地面模型DTM的理论与实践由数据采集、数据处理与应用三个部分组成。对它的研究经历了四个时期。20世纪50年代是其概念形成的时期；60年代至70年代对其内插问题进行了大量的研究。80年代以来，对DTM系统的各个环节包括数据采集，粗差探测、数据压缩、DTM应用进行了研究。 §6.1 数字地面模型的概念及表达形式 ? 与传统的地图相比较，DTM作为地表信息的一种数字表达形式有着无可比拟的优越性。① 可以直接输入计算机，供各种计算机辅助设计使用。② 可以运用多层数据结构存储丰富的信息（地形图无法表达的垂直分布地物信息）。③ 存储形式是数字形式的，便于修改、更新、管理、转换。 ? DTM（Digital Terrain Models）即数字地面模型，它是地形起伏的数字表达，它由对地形表面取样所得到的一组点的x、y、Z坐标数据和一套对地面提供连续的描述的算法组成。简单地说，数字地面模型是按一定结构组织在一起的数据组，它代表着地形特征的空间分布。DTM是建立地形数据库的基本数据，可以用来制作等高线图、坡度图、专题图等多种图解产品。??? ? DTM是地形表面形态等多种信息的一个数字表示。严格地说，DTM是定义在某一区域D上的 维向量有限序列： 地形，环境，资源，土地利用，人口分布等多种信息的定量或定性描述。 DTM的表达形式（ GRID，TIN ） 1、规则矩形格网（GRID） § 6.2 DEM的数据获取及预处理 为了建立DEM，必须量测一些点的三维坐标，这就是DEM的数据采集或数据获取。通常是按一定的测量方法（野外直接测量、数字摄影测量等），在测区内测量一定数量的离散点的平面位置和高程，这些点称为控制点（数据点或参考点）。接着，以控制点为网络框架，在其中内插大量的高程点， 数字地面模型的数据来源主要有两个方面：一是直接取自地形表面，二是间接取自地形表面的模拟模型。根据数据获取的方法不同，数据来源