实验草稿dem数据和遥感影像的三维效果
测绘技术中的数字地球模型生成与效果展示
测绘技术中的数字地球模型生成与效果展示近年来,随着科技的快速发展,测绘技术在地理信息领域中得到了广泛的应用。
其中,数字地球模型(Digital Earth Model,DEM)作为一种重要的测绘技术手段,在空间数据的生成与展示方面发挥着重要的作用。
本文将就数字地球模型的生成与效果展示进行探讨。
数字地球模型的生成是指通过采集、处理和分析地理空间数据,利用数学模型将地球上的地形、地貌等信息进行数字化表示的过程。
其核心技术是数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的生成。
DEM通过使用各种测量技术,如卫星遥感、全球定位系统(GPS)等获取地表高程数据,并将其存储为数字化的栅格数据。
通过对DEM的构建和处理,我们可以获取到地球表面的三维高程数据。
数字地球模型的生成涉及到多种技术,其中最常用的是雷达测高技术。
雷达测高技术通过发射和接收雷达波,利用波的反射信号来测量目标地物的高程。
这种技术具有遥感范围广、解析度高、数据获取快速等优势。
此外,地形的绘制和高程数据的分析也是数字地球模型生成过程中的重要环节。
地形的绘制使用地图编辑软件等工具来完成,通过绘制高程等等线、等高线、等高面等形式,将地球上的地形特征进行可视化的展示。
数字地球模型的效果展示是将生成的三维地球模型以图像、动画、交互等形式呈现给用户的过程。
通过数字地球模型的效果展示,我们可以直观地感受到地球的真实面貌,获得地形、水系、植被等信息。
数字地球模型的效果展示大致可分为静态展示和动态展示两种形式。
静态展示主要是通过图像或影像来展示数字地球模型的特征。
通过对数字地球模型进行二维化处理和数据压缩,可以将其呈现为高分辨率的图像。
这种展示方式可以非常清晰地显示出地球的地形特征和地貌变化。
同时,借助计算机图形学的发展,我们还可以对静态展示进行进一步地增强,例如添加虚拟光照、纹理等效果,使得数字地球模型的呈现更加逼真。
动态展示是通过动画或视频等方式展示数字地球模型的兴趣点、特定地理现象的演变过程等。
dem数据的主要应用及原理
DEM数据的主要应用及原理1. 什么是DEM数据DEM(Digital Elevation Model)是数字高程模型的缩写,指代地理信息系统中描述地球或其他天体表面的数字化表达方式。
DEM数据常用于地形分析、地貌模拟、山脉建模等应用。
DEM数据以栅格形式表示,每个栅格单元都有一个高度值,表示该点的地面高度或海底深度。
2. DEM数据的主要应用2.1 地形分析DEM数据在地形分析中起到了至关重要的作用。
通过DEM数据,可以计算地表坡度、坡向、流域分析等。
这些分析结果对于土地利用规划、水文模拟、自然灾害评估等工作具有重要的参考价值。
2.2 地形模拟DEM数据能够用于地形建模和地貌模拟。
通过DEM数据,可以生成真实的三维地形模型,用于景观设计、视觉效果展示等领域。
2.3 自然资源管理DEM数据可用于自然资源管理。
通过分析DEM数据,可以确定适宜农业、林业、牧业等利用的地区,优化资源配置。
此外,DEM数据也可用于分析地下水资源分布和流向,指导水资源利用规划和管理。
2.4 地理信息系统应用DEM数据是地理信息系统中的重要数据源之一。
在地理信息系统应用中,DEM数据常用于地形分析、可视化、导航、地图制作等领域。
3. DEM数据的获取原理DEM数据的获取方法多种多样,常见的包括: - 3.1 传统测量方法传统测量方法是通过实地测量手段来获取地面海拔高度数据。
这些方法包括全站仪、测量仪器等。
• 3.2 遥感技术遥感技术是通过遥感卫星或飞机等载体,利用传感器对地球表面进行观测,并获取DEM数据。
遥感技术可以快速获取大范围的高程数据,对于地形分析和地形模拟具有重要的作用。
• 3.3 激光雷达技术激光雷达技术利用激光束对地表进行扫描和测量,获取地面高程数据。
这种技术具有高精度、高分辨率的特点,广泛应用于城市建设、交通规划、防灾减灾等领域。
• 3.4 其他方法除了上述方法,还有一些其他方法可以用于获取DEM 数据,如GPS测量、高程插值算法等。
DEM分辨率和控制点数量对海岸带遥感影像正射精度的影咱
2方法 2 . 1设 计控 制 点 地面控制点是使地理位置在地 图上能够精确表示 出来 , 地面控 制点的分布 , 数量以及质量等等一系列指标直接对校正的可靠性和 精确度产生影响 。 地 面控 制点选择 的位置一定要易于定位 , 周围空 间没有高大建筑物 , 便于G P S 的使用 。 由于实验的区域范 围大 , 而且 沿海海岸带 呈条带状 , 传统 的控制设计方法并不适合这个实验 , 我 们提 出如下方法 : ( 1 ) 控 制 点 分布 的原 则 。 通 过 我 们 调 查 和 收 集 资料 表 明 , 遥感 影 像都含有水域和陆地两部分 , 而我们在水域中是无法设置地面控制 点 的均匀分布的 。 我 们以海岸 线为基准线 , 控制点 的边界 向陆地缓 冲1 0 k m, 第一可以实现对所研究的区域实现全面的控制 ; 第二也可 以提高工作效率使工作成本降低 。 海岸线比较弯曲的地方我们根据 它的实际弯曲程 度来设置控制 点, 从而达到控制整个 区域 的效果 。 针对那些有海岛我们不能登 陆的海岛影像, 我们则在离海 岛最近的 海岸线上布设地面控制点。 对于我们 能够登岛的要尽量去岛上进行 布设地面控制点 , 从而提高对海岛快速 、 精确的定位 ; 而对于相邻的 两影像 , 它们之间有重叠的区域 , 我们可以选取 它们的公共区域作 为公共控制 点, 来保证 以后 影像 工作 的顺利对接 。 ( 2 ) 数量要求 。 为 了达到要求 , 地 面控制点数量一定要 比校正模型 的结算要求多 。 一 控 制点数量刚刚好达不到校正的精度要求 ; 二控制点太多对提高校
由于我们实验区域大部分都是山地丘 陵, 地面起伏很大 , 会造 成 比较大的偏移位差 , 因此需要 采用正射校正 。 影响校正结果 的主要 因素是D E M分辨率 以及控制点数量 。 最 佳 的控 制 点 数量 可 以大大 提 高 工 作 效率 节 约 时 间 和控 制 人 工 成 本 。 我们现在使用的 的1 : 5 7 j D E M不 能 把 整 个 实验 区全 部 覆 盖 , 而不 能 覆盖的我们能否用其他的数据 1 : 5  ̄ i ' D E M呢? 我们需要做实 验来进
11.DEM制作和三维分析
3.3 坡向分析结果
3.4山体阴影(hillshade)
山体阴影(hillshade):是根据设置的光源对栅 格的照明值,太阳方位角、太阳高度角设置,设置 的位置不同,结果也不一样,可以用于日照分析, 一天日照的时间等,值越小表示,阴影越大
3.5视域(中级)
在ArcGIS主要两点直线之间是可见的还是遮 挡的,必须要选择一个点层,在屏幕上画线, 可以实 现屏幕上两点可视分析,绿色表示可视,红色表示不 可视。注意坐标系统的问题
1.创建TIN:点、线创建TIN 2.TIN转栅格:tin生成栅格DEM 3.地形转栅格:点、线创建栅格DEM 4.栅格转TIN:栅格DEM转TIN 5.栅格转ASCII:栅格DEM转文本 6.ASCII转栅格:文本转栅格 7.Terrain使用向导创建
2.1创建TIN
1、使用等值线和离散点(有一个字段标注高程值)加载等值线,一定要选高程 字段硬断线提供Z值,那么构建出来的Tin也就会在Hard line处生成节点,表 示表面上的不连续性; 软断线在参与构Tin时,本身不提供Z值,表示线性要素但并不改变表面坡度 的边。比如,要标出当前分析区域的边界,mass points离散点,生成的TIN 没有线,用于点生成tin
4、DEM和三维制作
坡度(Slope) 地面的倾斜程度,垂直高/水平距离
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坡向(Aspect), 坡向反映了斜坡所面对的方向。 坡向在植被分析、环境评价等领域有重要的意义。 在生物学上,生长在朝向北的斜坡上和生长在朝 向南的斜坡上的植被一般有明显的差别,这种差 别的主要原因在于绿色植被生长需要阳光的充分 程度不同;建立风力发电站的选址时,需要考虑 把它们建在面向风的斜坡上;地质学家经常需要 了解断层的主要坡向,或者褶皱露头,来分析地 质变化的过程;在确定容易被积雪融水破坏的居 民区的位置时,需要识别朝南的坡面,来得到最 初融化的积雪的位置。
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Dem和三维制作
闫磊
2013年6月9日
讲解内容
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1.dem,tin,grid基本含义 2.TIN、DEM制作 3.三维应用和分析
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1.1、Dem是什么
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DEM是“数字高程模型(Digital Elevation Model)”的 英文简写。 数字高程模型是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的 一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支。一般认为,DTM是描述包 括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率 等。 在ArcGIS中一般都是表面surface,ArcGis中表面有两种, 一种是Raster surface,一种就是Tin surface 而Grid是ESRI自己的基于文件系统的栅格影像格式,等同 与tif,jpeg等等
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ArcGlobe和ArcScene的主要区别
Dem与遥感影像制作三维效果简单教程
设置范围,不是很重要
egis by create
设置完后单击“确定”窗口就显示三维图了效果如下图
create by egis 8/11
by egis 这是连 tin 图层一起显示出来了,隐藏 tin 效果如下: create
感觉高差似乎太夸张了。我们在“scene propreties”对话框中 设置我们需要的高差。如下图:
Egis 制作
create by egis 11/11
create by egis 1/11
egis 双击 conversion tool 工具展开 conversion tool 工具箱。双 by 击 To raster 工具展开 To raster 工具箱。双击 ASCII to Raster create 工具打开如下对话框:
create by egis 2/11
单击“OK”按钮执行转换操作,转换完成后自动在 arcsence 主 窗口打开 DEM 如下图
egis by create 这个 DEM 是栅格图,我们要把它转换成 TIN 才能使用。
(2)将 dem 转换成 Tin 单击工具栏的 3D Analyst 下拉工具,(如果没有该工具可以
在工具栏空白的地方右击弹出右健菜单,选择 3D Analyst 将该工 具载入。)选择 convert 下的 raster to tin 打开 convert raster to tin 对话框。
create by egis
这时我们看到的是平平的飞机场。我们要把它该突的地方凸起 来。 在影像图层上右击,选择弹出菜单的“properties(属性)” 菜单。弹出“layer properties(图层属性)”对话框,选中 对话框的 “base heights ”属性页,如下图
遥感影像处理实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景与目的随着遥感技术的不断发展,遥感影像已成为获取地球表面信息的重要手段。
遥感影像处理是对遥感影像进行一系列技术操作,以提高影像质量、提取有用信息的过程。
本实验旨在通过实践操作,让学生掌握遥感影像处理的基本原理和常用方法,提高学生对遥感影像数据的应用能力。
二、实验内容与步骤本次实验主要包括以下内容:1. 数据准备:获取实验所需的遥感影像数据,包括光学影像、红外影像等。
2. 影像预处理:对原始遥感影像进行辐射校正、几何校正、图像增强等处理。
3. 影像分割:对预处理后的影像进行分割,提取感兴趣的目标区域。
4. 影像分类:对分割后的影像进行分类,识别不同的地物类型。
5. 结果分析:对分类结果进行分析,评估分类精度。
三、实验步骤1. 数据准备- 获取实验所需的遥感影像数据,包括光学影像、红外影像等。
- 确保影像数据具有较好的质量和分辨率。
2. 影像预处理- 辐射校正:对原始遥感影像进行辐射校正,消除大气、传感器等因素对影像辐射强度的影响。
- 几何校正:对原始遥感影像进行几何校正,消除地形起伏、地球曲率等因素对影像几何形状的影响。
- 图像增强:对预处理后的影像进行图像增强,提高影像对比度、清晰度等。
3. 影像分割- 选择合适的分割方法,如基于阈值分割、基于区域生长分割、基于边缘检测分割等。
- 对预处理后的影像进行分割,提取感兴趣的目标区域。
4. 影像分类- 选择合适的分类方法,如监督分类、非监督分类等。
- 对分割后的影像进行分类,识别不同的地物类型。
5. 结果分析- 对分类结果进行分析,评估分类精度。
- 分析分类结果中存在的问题,并提出改进措施。
四、实验结果与分析1. 影像预处理结果- 经过辐射校正、几何校正和图像增强处理后,遥感影像的质量得到显著提高,对比度、清晰度等指标明显改善。
2. 影像分割结果- 根据实验所采用的分割方法,成功提取了感兴趣的目标区域,分割效果较好。
3. 影像分类结果- 通过选择合适的分类方法,对分割后的影像进行分类,成功识别了不同的地物类型。
测绘技术中的三维地形可视化方法
测绘技术中的三维地形可视化方法测绘技术是一门关于地理空间数据采集、处理和分析的学科。
在测绘技术的发展和应用中,三维地形可视化方法起着重要的作用。
三维地形可视化方法是将地理空间数据以三维形式呈现,使人们能够更直观地理解地形特征和地貌变化,为地质勘探、城市规划、环境监测等领域提供有力的支持。
本文将介绍几种常见的三维地形可视化方法,并探讨其应用和发展。
首先,最基本的三维地形可视化方法是高程数据的可视化。
高程数据是测量地表高程的数据,通常以数字高程模型(DEM)的形式存在。
通过对DEM进行渲染,可以将地形呈现为三维模型。
这种方法可以展示地形的整体特征和地势变化,帮助人们理解地势起伏和地形特征的分布。
高程数据的可视化方法有很多,包括等高线图、山体阴影图、三维网格等。
等高线图通过等高线的密集度和凸起程度显示地形变化,山体阴影图通过不同程度的灰度来表示地势的高低;而三维网格可以直接显示出地形的立体效果。
这些方法在地理学、地质勘探和城市规划等领域有广泛的应用。
其次,利用遥感数据进行三维地形可视化也是常见的方法。
遥感数据是通过卫星、飞机或无人机等远距离方式获取的地表信息。
利用遥感数据可以获取大范围的地形信息,通过对遥感数据的处理和分析,可以生成各种形式的三维地形可视化效果。
比如,通过卫星遥感数据获取的地表图像可以与高程数据结合,生成真实感十足的地表立体模型;利用无人机获取的高分辨率遥感数据,可以快速建立精细的三维地形模型。
这些方法在城市规划、环境监测和灾害预警等领域发挥着重要作用。
另外,三维地形可视化还可以结合地质信息进行。
地质信息包括岩性、构造、断层等地质要素的分布和变化。
将地质信息与地形数据相结合,可以实现地质地貌的综合可视化。
比如,在石油勘探中,通过将地形数据和地质信息相融合,可以直观地显示出潜在的油气储层,指导勘探工作。
此外,还可以将地质信息与地形数据进行模拟,生成地质灾害的三维可视化效果,有助于灾害评估和防灾减灾工作。
dem实验报告
dem实验报告DEM实验报告引言:DEM(Discrete Element Method)是一种用于模拟颗粒材料行为的数值方法,它基于颗粒之间的相互作用力,通过离散元素的运动和相互碰撞来模拟颗粒材料在不同条件下的力学行为。
本实验旨在通过DEM方法对颗粒材料的堆积行为进行模拟,并分析不同参数对颗粒堆积形态的影响。
实验方法:1. 实验模型的建立我们选择了球形颗粒作为模拟对象,并通过DEM软件建立了一个三维模型。
模型中的颗粒具有一定的初始速度和随机分布,模拟了颗粒材料的堆积过程。
2. 参数设置我们设置了不同的参数来模拟不同的实验条件。
首先,我们改变了颗粒的初始速度,分别设置了低速和高速两种情况。
其次,我们改变了颗粒的密度,分别设置了低密度和高密度两种情况。
最后,我们改变了颗粒之间的相互作用力,分别设置了弱力和强力两种情况。
3. 模拟过程通过DEM软件进行模拟,我们观察了颗粒在不同参数条件下的堆积行为。
在模拟过程中,我们记录了颗粒的位置、速度、相互作用力等数据,并进行了可视化展示。
实验结果:1. 低速和高速情况下的堆积行为在低速情况下,颗粒之间的相互作用力较小,颗粒堆积得比较松散,形成了一个不太稳定的堆积态。
而在高速情况下,颗粒之间的相互作用力较大,颗粒堆积得比较紧密,形成了一个相对稳定的堆积态。
2. 低密度和高密度情况下的堆积行为在低密度情况下,颗粒之间的相互作用力较小,颗粒堆积得比较松散,形成了一个较为蓬松的堆积态。
而在高密度情况下,颗粒之间的相互作用力较大,颗粒堆积得比较紧密,形成了一个较为致密的堆积态。
3. 弱力和强力情况下的堆积行为在弱力情况下,颗粒之间的相互作用力较小,颗粒堆积得比较松散,形成了一个不太稳定的堆积态。
而在强力情况下,颗粒之间的相互作用力较大,颗粒堆积得比较紧密,形成了一个相对稳定的堆积态。
讨论与结论:通过对DEM模拟的结果进行分析,我们可以得出以下结论:1. 初始速度、密度和相互作用力是影响颗粒堆积行为的重要因素。
遥感影像与测绘数据的融合处理方法
遥感影像与测绘数据的融合处理方法近年来,随着遥感技术的快速发展和测绘技术的逐步完善,遥感影像与测绘数据的融合处理成为了地理信息领域的热门话题。
遥感影像具备获取范围广、周期短、信息丰富等特点,而测绘数据则具备高精度和准确性等优势。
通过将这两种数据进行融合处理,可以在地理信息的获取、更新和分析方面取得更好的效果。
本文将探讨遥感影像与测绘数据的融合方法及其应用。
一、遥感影像与测绘数据的融合方法(1)影像与地形数据的融合影像与地形数据的融合是将遥感影像与测绘的地形数据进行融合处理。
地形数据通常包括数字高程模型(DEM)和数字地面模型(DSM)。
DEM可以反映地表的高度信息,而DSM则包括了地表和其他地物(如建筑物、树木等)的高程信息。
通过将DEM和DSM与遥感影像进行融合,可以获得更为真实和全面的地理信息。
(2)影像与矢量数据的融合影像与矢量数据的融合是将遥感影像与测绘的矢量数据进行融合处理。
矢量数据包括了地理实体的几何和属性信息,如道路、建筑物等。
通过将遥感影像与矢量数据进行融合,可以在遥感影像上添加矢量数据的几何信息,从而提高地理数据的精度和可视化效果。
(3)影像与时序数据的融合影像与时序数据的融合是将遥感影像与测绘的时序数据进行融合处理。
时序数据通常包括了多时相的遥感影像和其他地理信息数据。
通过对多时相的遥感影像进行比对和分析,可以获得地理要素的动态变化情况,如土地利用变化、植被生长等。
这对于资源管理、灾害监测等领域具有重要意义。
二、遥感影像与测绘数据融合的应用(1)城市规划与土地利用遥感影像与测绘数据的融合在城市规划和土地利用方面具有广泛的应用。
通过将遥感影像与测绘数据进行融合处理,可以得到城市地图和土地利用图等精确的地理数据,为城市规划和土地利用管理提供依据。
此外,通过融合处理,还可以实现对城市发展过程中的变化进行快速监测和评估。
(2)环境监测与资源管理遥感影像与测绘数据的融合在环境监测和资源管理方面也有重要应用。
利用DEM数据重构三维矢量图
第42卷第6期2019年6月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYVol.42ꎬNo.6Jun.ꎬ2019收稿日期:2018-01-04作者简介:董㊀菲(1977-)ꎬ女ꎬ辽宁锦州人ꎬ工程师ꎬ本科学历ꎬ主要从事测绘产品质量检查工作ꎮ利用DEM数据重构三维矢量图董㊀菲(辽宁省基础测绘院ꎬ辽宁锦州121003)摘要:对于二维的成果数据重新引入立体进行修正更新ꎬ其高程不匹配是首要问题ꎮ收集该区域的DEM数据ꎬ采用VirtuoZo全数字摄影测量系统ꎬ利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ纠正原二维数据成果ꎬ使其高程与立体影像基本匹配ꎬ为修正更新工作正常进行奠定了基础ꎮ关键词:二维成果数据ꎻDEM数据ꎻ重构三维矢量图中图分类号:P231㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-5867(2019)06-0208-02Reconstruct3DVectorGraphicswithDEMDataDONGFei(BasicSurveyingandMappingInstituteofLiaoningProvinceꎬJinzhou121003ꎬChina)Abstract:Heightmismatchisthefirstandmostimportantprobleminreintroducingthree-dimensiontomodifyandupdatethetwo-di ̄mensiondata.CollectingDEMdatainacertainareatoreconstructthe3DvectorgraphbyVirtuoZoalldigitalphotogrammetrysystemandmodifyingthe2Ddatatomatchtheheightandstereoscopicimageꎬisthebasementofupdatingwork.Keywords:2DresultsdataꎻDEMdataꎻreconstruct3Dvector0㊀引㊀言DEM(DigitalElevationModel)即数字高程模型ꎬ是在特定的投影平面ꎬ地球表面依据一定水平间隔对地面点三维的坐标集合进行选择ꎬ就是指在一个投影的平面(如高斯投影平面)上规则格网点的平面坐标(XꎬY)及高程(Z)的数据集ꎮ简而言之ꎬDEM是描述地面高程信息的一组有序的数值阵列ꎬ它是基础测绘成果的一个重要组成部分ꎬ在精化大地水准面模型㊁三维地形模拟㊁水域动态分析等方面都有着非常重要的作用ꎮ对于一些地形地物变化较小㊁采集周期间隔较短㊁项目经费相对较少㊁精度要求相对较低的测绘作业项目ꎬ采用局部更新的方法获取最新地形图的方法是值得推荐的ꎮ充分利用原有数据成果ꎬ结合最新的航空摄影资料ꎬ对局部变化地区的地形地物进行修正更新ꎬ既可以满足需求ꎬ又能实现工期短㊁成效快的目标ꎬ也是对测绘资源的优化ꎮ1㊀方案设计以某市平原地区1ʒ2000地形图航测更新测绘项目为例ꎬ任务要求采用航测法更新ꎮ原始数据有作业区内1ʒ2000地形图ꎬ数据格式为DWGꎮ经过初步的数据整理ꎬ可以确定原始数据为二维成果ꎬ其Z值均为零高度ꎮ按任务要求ꎬ如果采用航测法进行更新ꎬ必须将原始数据引入到立体测图ꎬ才能对照最新的航摄影像ꎬ查找变化区域ꎬ采集变化要素ꎮ这是更新工作的基础ꎬ也是唯一的方法ꎮ原始成果是二维成果数据ꎬZ值全部为零ꎬ将其引入立体ꎬ只能是人工进行赋值ꎮ可以依据立体模型先确定该区域的近似高程值ꎬ依据这个近似高程值来确定原始数据的Z值ꎮ这种方法只能适用于地形变化非常小的区域ꎮ更多时候ꎬ作业范围不会一马平川ꎬ地形地貌的实际情况总是千变万化ꎮ我们必须依据实际地貌ꎬ把原始数据分成若干小范围区域进行分片处理ꎮ由此ꎬ作业工作量就会成倍增加ꎮ可是即使这样ꎬ人工赋值方法纠正后的原始数据引入立体后ꎬ依然很难满足作业需要ꎮ数据高度与立体不匹配的问题ꎬ给下一步工作造成严重影响ꎮ综上所述ꎬ如果原始成果是二维成果数据ꎬ如何纠正原二维数据成果ꎬ使其高程与立体影像基本匹配ꎬ是整个更新测绘项目的基础ꎬ也是重点ꎮVirtuoZo全数字摄影测量系统中有一个模拟块 利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ是最为简单实用的一种方法ꎮ利用作业区范围内的DEM成果ꎬ在VirtuoZo全数字摄影测量系统下进行操作ꎬ重构三维矢量图ꎬ最大可能地恢复原始二维数据成果的高程值ꎬ达到与新的立体影像基本匹配的效果ꎮ以满足航测法更新绘项目的要求ꎬ为更新工作的进行奠定坚实的基础ꎮ2㊀数据收集整理2.1㊀整理原二维成果数据核实作业范围ꎬ核实二维成果数据的坐标系ꎬ确保与提供的立体测图数据吻合ꎮ检查二维成果数据的内容ꎬ结合项目设计书ꎬ确定需要修正更新的范围和内容ꎬ完整保留需要导入立体的数据ꎮ检查二维成果数据的格式ꎬ将其转换成可以导入立体的数据格式ꎬ建议最好是R12版的DXF格式ꎬ避免数据导入立体时出现错误ꎮ2.2㊀整理立体测图数据整理完整的立体测图数据ꎮ采用VirtuoZo全数字摄影测量系统进行矢量数据采集ꎮ资料准备包括航摄仪参数文件㊁影像数据文件㊁原始矢量数据文件㊁加密数据文件㊁创建测区名称㊁内定向㊁相对定向㊁绝对定向ꎬ创建单模型ꎮ核实修正更新的范围ꎬ确定所采用的具体模型ꎮ2.3㊀整理DEM数据首先ꎬ必须保证所采用的DEM数据范围应完全覆盖作业区域ꎮ利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ只能对二维数据进行一次运算处理ꎬ不支持多次重复操作ꎮ可以先把DEM数据进行有选择性的拼接裁切等操作ꎬ使DEM数据的范围略大于更新的作业范围是最好的ꎮ在作业区域范围较大的情况下ꎬ建议分块处理ꎮ避免数据量过大ꎬ运算缓慢造成不必要的麻烦ꎮ其次ꎬ处理DEM的数据格式ꎮ目前ꎬDEM文件的存储格式有很多种ꎬ如∗.asc㊁∗.grd㊁∗.bil㊁∗.hdr㊁∗.blw等ꎮ我们已有的DEM数据可能是任何一种DEM数据格式ꎬ必须采取相应的技术手段处理为VirtuoZo全数字摄影测量系统认可的∗.DEM格式ꎮ3㊀数据转换导入ꎬ重构三维矢量图进入VirtuoZo全数字摄影测量系统ꎬ引入经过整理的二维数据ꎬ利用处理好的DEM数据重构三维矢量图ꎬ加载立体模型ꎬ检核数据纠正的结果ꎮ具体操作如下:进入VirtuoZo全数字摄影测量系统ꎬ点击文件ꎬ选择新建VZV文件ꎬ输入正确图名后保存ꎬ在弹出的对话框里输入各项参数ꎬ保存ꎮ点击文件ꎬ引入DXF文件ꎬ引入经过整理的二维数据ꎮ点击工具ꎬ重构三维矢量图ꎬ在弹出的对话框里选择已经整理好的∗.DEM文件ꎬ打开ꎮVirtuoZo全数字摄影测量系统会利用DEM数据重构三维矢量图ꎮ等待运算结束后ꎬ加载立体模型ꎬ人工检测纠正结果ꎮ利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ其纠正效果受DEM精度影响较大ꎬ不同精度的DEM数据重构三维矢量图ꎬ效果差异很大ꎮ并且ꎬDEM数据是地面高程模型ꎬ利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ也只能恢复到近似地表的高度ꎬ地物要素本身携带的地物高度是无法加载的ꎬ比如房高㊁围墙高等ꎬ这些在制作DEM时就已经剔除掉的高度值是无法恢复的ꎮ4㊀结束语利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ基本解决了二维成果数据引入立体高程不匹配的问题ꎮ明显减少了人工数据赋值产生的工作量ꎬ大幅度提高了工作效率ꎬ操作方法简单快捷ꎬ纠正效果显著ꎮ利用DEM数据重构三维矢量图ꎬ适用于利用二维成果进行修正更新工作的测绘项目ꎬ值得推广应用ꎮ参考文献:[1]㊀李志林ꎬ朱庆.数字高程模型[M].武汉:武汉大学出版社ꎬ2003.[2]㊀刘学军.基于规则格网数字高程模型解译算法误差分析与评价[D].武汉:武汉大学ꎬ2002.[3]㊀刘丹丹.基于DEM数字地貌晕渲地图的探索与研究[J].科技与企业ꎬ2013(7):344-345.[4]㊀适普软件有限公司.VirtuoZoV3.5中文使用手册[G].武汉:适普软件有限公司ꎬ2003.[编辑:张㊀曦](上接第207页)5㊀结束语本文通过研究基于倾斜摄影技术及地理信息空间分析方法ꎬ建立了一套违法建筑自动化㊁定量化监测技术流程和方法ꎬ并基于ArcGIS实现了一个可重复使用的工具集ꎬ通过项目试验验证了方法的可行性ꎬ可大量减少人工数据处理工作ꎬ提高了违法建筑监测效率ꎮ文中方法也还存在一些不足ꎬ需继续研究ꎬ如多时相DSM数据的空间基准及系统误差的自动化配准㊁非建筑变化的自动过滤㊁违法建筑图斑边界的规则化处理等ꎮ参考文献:[1]㊀吴锦发.无人机数码航空摄影在两违监控中的应用[J].测绘与空间地理信息ꎬ2015ꎬ38(4):198-200. [2]㊀徐平.低空遥感应用案例研究[J].科技资讯ꎬ2013(3):39-40.[3]㊀隋克林ꎬ张晓东.遥感在查处违法建设中的应用研究[J].测绘与空间地理信息ꎬ2013ꎬ36(3):146-148. [4]㊀殷守敬ꎬ吴传庆ꎬ王桥ꎬ等.多时相遥感影像变化检测方法研究进展综述[J].光谱学与光谱分析ꎬ2013(12):3339-3342.[5]㊀田娟.基于DSM的违法建设遥感监测研究[J].科技资讯ꎬ2010(17):50.[6]㊀秦川.无人机影像匹配点云滤波处理及三维重建[D].成都:西南交通大学ꎬ2015.[编辑:张㊀曦]902第6期董㊀菲:利用DEM数据重构三维矢量图。
遥感数字图像处理实验报告
上机实验1:遥感图像处理的基本操作练习实验目的: 熟悉图像处理软件ENVI 图像处理的基本操作实验内容:1、打开与存储文件2、多光谱显示3、练习矢量和栅格数据叠合4、3-D曲面浏览5、图像切割6、感兴趣区域(ROI: region of interest)生成7、输出图像的直方图8、查询图像统计特征9、制作二维散点图实验步骤1、打开与存储文件Envi标准文件格式?如何查询图像某点的值:点击File-open image file 打开C:\RSI\IDL62\products\ENVI42\data(缺省目录)下的文件can_tmr.img,学会如何查询图像某点的值(双击左键或者对图像点击右键,利用cursorlocation/value以及pixel locator)。
请将一幅遥感数字图像输出为ascii格式的文本文件:(提示:File/save file as),打开文本文件,体会遥感数字图像之含义。
2、多光谱显示打开can_tmr.img文件后,在available band list 中选择RGB color, 然后任意选择三个波段进行彩色合成,这时候显示的是一幅假彩色图像,尝试将你多光谱显示的结果图存储成JPEG格式的结果图。
3、练习矢量数据与栅格数据的叠合:a)打开world_dem,再打开对应的矢量文件,点击File-open vector file,选中C:\RSI\IDL62\products\ENVI42\data\vector路径下的.shp文件,在available vector file对话框中选中select all layers,然后load selected到display 1(world_dem图像)。
4、3-D曲面浏览除了可以显示3维立体地形,该功能可以将地形数据与多光谱数据叠加显示,具有很直观的立体效果,叠加显示的步骤:▪应用地形数据bhdemsub.img和多光谱数据bhtmref.img,打开这两个文件,并用多波段彩色显示bhtmref.img后用T opographic-3D surfaceview 观察立体效果。
DEM的三维可视化技术及应用
常见层次细节模型 四叉
常见层次细节模型
实时的最优自适应网格(ROAM): 在对地形进行三维显示时,依据视点的位置和视线的方向等 多种因素,对于表示地形表面的三角形片元进行一系列的基于三 角形二叉剖分分裂与合并,最终形成和原始表面近似且无缝无叠 的简化连续三角化表面。
Dem数据组织
DEM库采用金字塔结构存放多种空间分辨率的地形数据,同一分辨率 的栅格数据被组织在一个层面内,而不同分辨率的地形数据具有上下的垂 直组织关系:越靠近顶层,数据的分辨率越小,数据量也越小,只能反映 原始地形的概貌;越靠近底层,数据的分辨率越大,数据量也越大,更能 反映原始地形详情。
数据分块调度
视觉平滑
模型层次切换时,采用几何形状过渡方法形成视 觉的光滑过渡 ,即将新增点随视点的拉近从起始位置 逐渐移动到最终位置。
层次细节模型示例
动态层次细节模型的不足
矢量叠加操作缺乏准确的高程依据。
遍历整个场景 地形数据的预处理, 时间开销较大。
参与绘制 的三角形具体数 量难以估算。
LOD
视点 所在区域 地形较为 平坦时, 影响视觉 效果。
Lever=1 顶点 左邻接区 右邻接区 Lever=2 1
左子树
左顶点 中点
右子树 右顶点
2
3
底部邻接区域
Lever=3 5 4 6 7
地形裂缝
裂缝的产生: 在建立地表模型时,如果只是单纯孤立地绘制各个分块,而 不考虑它们之间的联系,那么就会出现块间的“裂痕”现象。 产生原因: 相邻分块在公共边上的处理方式不一致。
三维渲染图元
顶点法向量
3D中使用顶点法向量计算光源和表面间的夹角,对 多边形进行着色。
平面正方向
3D中每个面有一个垂直的法向量。该向量的方向由 定义面顶点的顺序及坐标系统是左手系还是右手系决定。 表面法向量从表面上指向正向面那一侧,如果把表面水 平放置,正向面朝上,背向面朝下,那么表面法向量为 垂直于表面从下方指向上方,这个就是平面正方向
遥感影像地形提取与三维重建研究
遥感影像地形提取与三维重建研究第一章:引言地形提取和三维重建是遥感影像处理领域中的重要问题。
随着遥感技术的发展,遥感影像在地理信息系统中的应用越来越广泛。
地形提取和三维重建是促进遥感影像应用的关键技术之一,它们被广泛应用于地貌分析、水资源管理、城市规划等领域。
本文将介绍遥感影像地形提取和三维重建相关的研究现状和方法。
第二章:遥感影像地形提取遥感影像地形提取是基于数字高程模型(DEM)的方法,常用的DEM获取方式包括数字正射影像(DSM)、数字表面模型(DTM)和数字高程模型(DEM)等。
DSM用于建筑、道路等人造物体的提取,DTM用于自然地形的提取,DEM综合了DSM和DTM的优势,能够提取出完整的地形特征。
遥感影像地形提取方法主要包括:1. 基于地形特征的方法:通过分析地形特征如坡度、高程等,提取出地形特征点,进而建立地形特征面。
2. 基于单层神经网络的方法:通过训练一组合适的权值和偏置,获取处理过程中的特殊优化函数,实现输入图像的地形特征识别。
3. 基于多尺度分析的方法:模拟人类的视觉系统,采用不同尺度的视觉分析方法,提取图像中的地形信息。
第三章:遥感影像三维重建遥感影像三维重建是将二维遥感影像转换为三维模型。
三维重建基于数字表面模型(DTM)或数字高程模型(DEM)等高程信息,通过计算机视觉算法实现。
三维绘制技术已经在机器人导航、虚拟现实、地质勘探等领域得到了广泛的应用。
遥感影像三维重建方法主要包括:1. 基于结构光的方法:通过投影一系列光线,通过摄像头捕获物体表面的图像,并进行三维重建。
2. 基于多视角影像的方法:通过使用多个视角的遥感影像进行匹配,并通过多视角的信息计算出三维模型。
3. 基于激光雷达的方法:通过激光雷达获取地面点云数据,然后将地面点云数据转换为三维模型。
第四章:研究进展遥感影像地形提取和三维重建是遥感影像处理中关键的技术之一。
近年来,遥感影像地形提取和三维重建的研究取得了很大的进展。
6.地理信息系统实验报告书DEM的建立及应用、三维建模
经过以上步骤得到数据如图:
5.实验收获及需要解决的问题
(1)进一步了解了GIS软件ArcView;
(2)学会了利用ArcView软件进行DEM的建立与应用、三维建模;
(3)巩固了本章节知识。6指导教师评语教师签名:
年 月 日
备注:
(2)执行Add Theme,添加主题文件;
DEM的建立与应用:
(3)执行Surface——Create TIN from features命令,生成新的tin层面;
(4)对Crtin文件,执行Surface——Derive Slope命令,形成坡度主题;
(5)对Slope文件,执行Surface——Derive Aspect命令,形成坡向主题;
五、学会进行三维建模,并且运用其分析一些问题。
2.实验准备工作
复习本节相关内容,认真学习“DEM的建立与应用”、“三维建模”方面的知识,为上机实习做准备。
准备好相关数据、工具,以便在ArcView软件中使用。
3.实验步骤
(1)打开ArcView软件,运行Extensions命令,选择相关模块添加,如3D Analyst,Spatial Analyst;
实 验 报 告 书
题 目DEM的建立与应用、三维建模
成 绩
姓 名
专业班级
学 号
指导教师隋玉正
日 期2012年6月2日
1.实验目的
一、学习并巩固“DEM的建立与应用”这一章节的知识;
二、学习并巩固“三维建模”这一章节的知识;
三、进一步熟悉ArcView软件相关方面的基本操作;
四、理解原理,掌握运用ArcView软件进行DEM的建立与应用的方法;
遥感数据的信息叠加与三维显示
遥感数据的信息叠加与三维显⽰实验五、遥感数据的信息叠加与三维显⽰⼀、实验⽬的1、掌握遥感影像实现三维显⽰的⽅法。
2、理解遥感影像实现三维显⽰的条件和三维显⽰的实质。
3、掌握对遥感影像进⾏⾮监督分类提取信息的⽅法⼆、实验原理①为了获得某⼀地区的三维⽴体遥感影像按照观察者的设定进⾏动态漫游和观察,将遥感图像和相应的DEM复合即可⽣成具有真实感的三维景观。
若集合A表⽰某区域D上各点三维坐标向量的集合:A={(X,Y,Z)|(X,Y,Z)∈D} (10-1)集合B为⼆维图像各像素坐标与其灰度的集合:B={(x,y,g)|(x,y) ∈d} (10-2)其中d为与D对应的图像区域,则制作景观图就是⼀个A到B的映射,(X,Y,Z)与(x,y)及观测点S(视点)满⾜共线条件,其原理与航空摄影相同,不同处在于航空摄影⼀般接近与正直摄影,⽽景观图是特⼤倾⾓“摄影”,将地⾯点投射到⼆维图像上(见图10―1),式(10-1)中g的是像点(x,y)对应的灰度值,它是遥感图像相应像素的灰度值,既可以是原始遥感图像,也可以是正射图像。
图10-1遥感图象与DEM复合的三维景观VirtualGIS虚拟地理信息系统是⼀个三维可视化⼯具,给我们提供了⼀种对⼤型数据库进⾏实时漫游操作的途径。
在虚拟环境下,可以显⽰和查询多层栅格图像、⽮量图形和注记数据。
VirtualGIS以Open GL作为底层图形语⾔,由于Open GL语⾔允许对⼏何或纹理的透视使⽤硬件加速设置,从⽽使VirtualGIS可以在Unix⼯作站及PC机上运⾏。
本系统采⽤透视的⼿法,减少了三维视景中所需要显⽰的数据,仅当图像的内容位于观测者的视域范围时才被调⼊内存,⽽且远离观测者的⽐进观测者的对象位以较低的分辨率显⽰。
同时,为了增加三维显⽰效果,对于地形变化较⼤的图像,采⽤较⾼分辨率显⽰,⽽地形平缓的图像则以较低的分辨率显⽰。
基本操作:第⼀部分操作:(⼀)⽣成VirtualGIS⼯程第⼀步打开DEM⽂件DEMmerge_sub.img第⼆步打开图像⽂件XS_truecolor_sub.img(⼆)保存VirtualGIS⼯程(三)编辑VirtualGIS视景第⼀步调整太阳光源位置第⼆步调整视景特性view/scene properties第三步变换视景详细程度第四步产⽣⼆维全景窗⼝第五步编辑观测点位置第⼆部分操作:(⼀)⽮量图形分析第⼀步创建⽮量层第⼆步编辑⽮量层第三步保存⽮量层第四步叠加⽮量层第五步叠加⽂字(创建注记层)第三部分操作叠加洪⽔:File-new-water layerWater-fill entire scene叠加默认属性洪⽔调整洪⽔⾼度:water-water elevation tool10010设置洪⽔显⽰特性:water-display stylesCreate fill area模式与参数设置:Water-create fill area-options洪⽔淹没填充区域可通过洪⽔填充属性表进⾏编辑:Water-fill attributes-utility -set unit 三、主要实验仪器设备遥感影像处理系统,遥感影像四、实验内容1、准备DEM数据2、准备遥感影像3、⽤ERDAS实现遥感影像的三维显⽰4、叠加⽮量数据和注记数据五、结果①分析:遥感影像呈现三维显⽰的关键是什么?主要步骤有哪些?遥感影像三维显⽰有什么意义?附上⽴体影像图②写出分类的原理写出把遥感影像分成了⼏类,分别对应什么颜⾊写出分类前后遥感影像的区别,分类精度如何打印出⼀张分类后的彩⾊遥感影像实验⼩结。
一种DEM数据的三维地形渲染方法
一种DEM数据的三维地形渲染方法发布时间:2021-08-04T00:36:15.277Z 来源:《电力设备》2021年第5期作者:石晨方[导读] DEM数据在实际应用中往往需要对其进行三维地形渲染,如何直观的完成DEM数据渲染是工程中亟待解决的问题。
(陕西长岭电子科技有限责任公司陕西宝鸡 721006)摘要:DEM数据在土地资源规划、防灾减灾、军事等方面的应用越来越广泛,在很多方面需要对其进行三维地形渲染。
本文对DEM数据渲染时采用的颜色空间进行选择,并利用Qt和OpenGL图形库,采用晕渲法对DEM数据完成三维地形渲染,效果初步达到预期。
关键字:DEM、三维地形渲染、Qt、OpenGL、RGB、HSV1引言DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是通过有限的地形高程数据对地面地形的数字化模拟,它是地理信息系统数据库中的核心数据组织形式,近年来随着测绘技术和航天遥感技术的不断发展,其精度不断提高,在土地资源规划、防灾减灾、军事等方面的应用也越来越广泛。
DEM数据在实际应用中往往需要对其进行三维地形渲染,如何直观的完成DEM数据渲染是工程中亟待解决的问题。
本文结合工程实践,利用Qt和OpenGL图形库,采用晕渲法将DEM数据进行三维地形渲染。
渲染时通过设置单一远距离平行光源模拟太阳光,采用HSV颜色空间,并根据地形起伏程度和与平行光源的夹角对HSV颜色空间的亮度进行调整着色。
2颜色空间和三维地形渲染2.1颜色空间在利用QT和OpenGL图形对DEM数据进行三维地形渲染时,首先要选择所要采用的颜色空间。
常用的颜色空间有RGB颜色空间、HSV 颜色空间、ESL颜色空间和CMYK颜色空间,本文主要介绍RGB颜色空间和HSV颜色空间。
RGB颜色空间,即Red红色、Green绿色、Blue红色三种颜色通道,其中每种颜色取值范围为0~255(也可归一化为0.0~1.0),占8bit 存储空间,共包含1677216(256×256×256)种像素颜色,几乎涵盖了人类视觉所能感知的全部颜色,是运用最广泛的颜色空间,也是OpenGL默认采用的颜色空间。
遥感数字影像处理在三维地形地貌可视化中的研究与应用的开题报告
遥感数字影像处理在三维地形地貌可视化中的研究与应用的开题报告一、选题背景现代遥感技术越来越成熟,为地球表面的三维地形地貌可视化提供了便捷、高效的手段。
对于地形地貌的了解可以为各行各业提供重要支撑,从而推动社会经济的发展。
然而,由于地球表面地形地貌的复杂性,如何准确地获取、处理3D地形地貌数据一直是科学家们所研究的重要课题之一。
本课题选取面向对象的数字图像处理技术,结合数据挖掘和机器学习的思想,研究并探讨遥感数字影像处理在三维地形地貌可视化中的研究与应用。
二、选题目的遥感数字影像处理在三维地形地貌可视化中研究与应用是当前数字图像处理研究的热点。
本课题旨在通过研究遥感数字影像处理技术在三维地形地貌可视化中的应用,来探讨遥感数字影像处理技术在地理信息领域的应用和推广,从而进一步提高数字图像处理技术在地球科学研究和实践中的应用价值和作用。
三、选题意义1.推动数字图像处理技术在地球科学中的应用遥感技术是现代地球科学的重要组成部分,而数字图像处理技术则为遥感技术的研究和应用提供了强有力的技术支持。
为了更好地掌握地球表面地形地貌信息,使用数字图像处理技术处理遥感数据已经成为了当前遥感技术研究和应用的主流。
因此,本课题的研究将有助于推动数字图像处理技术在地球科学中的发展和应用,为遥感技术的进一步发展提供技术支持和思路借鉴。
2.为地球科学研究提供重要数据支持地球科学的研究需要大量地形地貌数据支持,而能够准确获取和分析这些数据的数字图像处理技术将对地球科学的研究带来极大的帮助。
在本课题中,我们将运用遥感数字影像处理技术对三维地形地貌进行精准处理和分析,为地球科学研究提供重要的数据支持。
3.为地质灾害防治提供支持地球表面地形地貌的复杂性导致了各种地质灾害的频繁发生,如何有效地预测和预防这些地质灾害一直是科学家们关注的焦点和难点。
通过遥感数字影像处理技术对三维地形地貌进行处理和分析,能够准确获取和分析地表信息,为地质灾害防治提供重要支持和参考。
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实验数据:
来自于CAD的dwg高程文件,该文件是之前检查过其高程数据有两个是错误的,导出修改后导入,添加坐标xy值后(先增加xy字段,格式double,然后点击选择一列字段右击,点击calculate geomestry得出坐标值),导出形成一张具有坐标值和高程的excel(excel表在生成的过程中要注意格式,一定是要xlt格式,否则导入会报错“没有注册类”),去生成这个dem。
Excel表生成dem的过程:
1 首先add xy data(tools),然后表格框勾选上3Danalyst,并在跳出框选择creat tin from features,去导出这个TIN文件,再将tin文件导入,把它conversion tin to raster,得出dem 即可。
而实验中需要的就是tin文件即可。
2014年1月16日17:07:24
寒假实验重温操作发现:(dwg里的dem值出现手工错误的话-小数点标错,会导致后面的calculate geomestry 的坐标值出现错误,那么整图就会发生位移,导致后面将无法进行与遥感图的完全叠合)
1、检查dwg的表中是否会存在因为手工失误的错误数据,可采用excel里面的高级筛选(排序)-(这一步的修改错误数据,完全是可以不走这步,首先从DWG导入再以shp导出,再导入,即可在arcgis里进行editor 修改,当然先要进行priorities里进行右击排序找出差异大的数据并修改,看顶端几位和末端几位是错误的)。
2、但dwg格式其实可以直接导入arcgis9.3,导入后再导出来(data export)shp文件,shp 文件是arcgis的专有表格,这样的shp文件arcgis就可以进行add field或者delete field又或者进行calculate geomestry(计算坐标时,要注意的是点击x/y右击里面的calculated选项才行)。
3、接下里去生成DEM,先导入dem到arcscene里,将其3D analyst模块打开,然后拉开里面的“creat features to tin”即可得到实验中需要的tin(用来和遥感图叠合的)。