数字地形模型(DTM)与地形分析.共52页文档
第9章-数字地形模型与地形分析-第一讲
▪ DEM数据的高程分层设色显示 ▪ DEM数据与影像数据联结三维场景显示 ▪ 三维静态场景的输出功能 ▪ 三维动态飞行场景的录制与播放功能 ▪ 简单DEM模型分析功能
GIS 电子沙盘 ——高程分层设色
GIS DEM应用举例 ——城市景观
城市景观系统通过运用数字技术构造出某一区域的 虚拟场景来辅助人们进行观测, 是一个可视现实和虚拟 现实集成的系统。
垂直线 典型线
山脊线 谷底线 海岸线 坡度变换线
GIS 3.DEM的表示法
数学方法 整体拟合方法, 即根据区域所有的高程点
数据, 用傅立叶级数和高次多项式拟合统 一的地面高程曲面 局部拟合方法, 将地表复杂表面分成正方 形规则区域或面积大致相等的不规则区 域进行分块搜索, 根据有限个点进行拟合 形成高程曲面
➢DEM的表示方法
➢一个地区的地表 高程的变化可以
采用多种方法表
达
DEM 表示方法
➢用数学定义的表 面或点、线、影 像都可用来表示 DEM
数学方法 图形法
整体 局部 点数据
线数据
傅立叶级数 高次多项式
规则数学分块
不规则数学分块
密度一致
规则
密度不一致
不规则 典型特征 水平线
三角网 邻近网 山峰、洼坑
隘口、边界
点信息
ID
边1 边2 边3
1
E1
E3
E9
2
E2
E3
E4 面
3
E4
E5
E6
信 息
4
E6
E7
E8
5
E7
E9
E10
ID
起点
终点
左多 边形
右多 边形
地理信息系统概论重点讲义(5)
重点一数字地形模型1．数字地形模型的定义数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)是定义于二维区域上的一个有限的向量序列(矩阵) ，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
DTM，简单地说，就是用数字化的形式表达的地形信息。
2．DTM 在形式上分为：规则格网(Grid)不规则三角网(TIN)数字等高线、等深线、地形特征线(山脊线、谷底线等)3．规则网格法将区域空间切分为规则的格网单元，每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。
规则网格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。
对于每个网格的数值有两种不同的解释。
第一种认为该格网单元的数值是其中所有点的高程，即格网单元对应的地面面积内高程是均一的高度。
这种数字地形模型是一个不连续的函数，一般用来表示离散空间。
第二种认为该格网单元的数值是网格中心点的高程或该网格单元的平均高程值，这样则需要用一种插值方法来计算每个点的高程。
4．等高线模型等高线是一条带有高程值属性的简单多边形或多边形弧段。
需要用插值方法来计算落在等高线以外的其他点的高程。
如：美国USGS DEM 数据；我国 1 ：1 万、1 ：5 万、1 ：25 万、1 ：50 万、1 ：100 万DEM 数据5．TIN 模型TIN(Triangulated Irregular Network) 利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点连接成相互连续的三角面。
连接原则：尽可能地确保每个三角形都是锐角三角形或是三边的长度近似相等—Delaunay 。
不规则三角网是另外一种表示数字高程模型的方法，它既减少规则格网方法带来的数据冗余，同时在计算(如坡度)效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。
TIN 模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。
数字地形模型的生成方法与应用
数字地形模型的生成方法与应用数字地形模型（Digital Terrain Model, DTM）是一种通过数字技术生成地形模型的方法，可以用于各种应用，如地形分析、工程设计、环境评估等。
本文将介绍数字地形模型的生成方法以及其在实际应用中的价值和挑战。
一、数字地形模型的生成方法1. 遥感技术遥感技术是一种通过卫星、航测等手段获取地表信息的方法。
利用遥感技术，可以获取地表的高程数据，从而生成数字地形模型。
常用的遥感技术包括激光雷达、雷达干涉测量、测量影像匹配等。
2. 全站仪技术全站仪技术是一种测量地形高程的方法，它利用全站仪仪器和测量棒测量地面点的三维空间坐标，进而计算出地形的高程。
全站仪技术可以实现对地形的高精度测量，尤其适用于小范围地貌测量。
3. 自动化测量技术自动化测量技术是一种通过自动化仪器和算法实现地形高程测量的方法。
自动化测量技术包括GPS、INS（惯性导航系统）等。
这些技术可以实现大范围地貌的高效测量，但相对于全站仪技术，其测量精度有所降低。
4. 数学建模技术数学建模技术是一种通过建立地形高程的数学模型，利用现有的地形数据进行拟合和插值计算，从而生成数字地形模型的方法。
数学建模技术可以通过插值方法、回归分析等统计算法，构建地形高程的数学模型，并生成数字地形模型。
二、数字地形模型的应用价值数字地形模型在地质、环境、工程等领域具有广泛的应用价值：1. 地质学研究数字地形模型可以提供地质学研究的基础数据，如地表高程、坡度、坡向等信息。
研究人员可以通过分析数字地形模型，了解地表地貌特征，进而研究地壳运动、地貌演化等问题。
2. 地形分析与规划数字地形模型可以为城市规划、交通设计等提供依据。
通过分析数字地形模型，可以评估地形对于城市规划和交通规划的影响，优化规划方案，提高城市和交通的安全性和效率。
3. 工程设计与施工在工程设计和施工中，数字地形模型可以提供工程设计和施工的依据数据。
通过分析数字地形模型，可以评估地形对工程的影响，如土地平整度、坡度等，从而制定合理的工程设计方案和施工方案。
GIS原理——数字地形模型(DTM)与地形分析
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 的曲面面积与其水平面上的投影面积之比。
Grid DEM上制作坡度、坡向图
（二）等高线的绘制
在格网DEM上自动绘制等高线主要包括两个步骤： 1、等高线追踪，利用DEM矩形格网点的高程内插出格网边上的等 高线点，并将这些等高线点排序； 2、等高线光滑，进一步加密等高线点并绘制光滑曲线。
此外，从DEM还能派生以下主要产品：平面等高线图、立体等高线图、 等坡度图、晕渲图、通视图、纵横断面图、三维立体透视图、三维立体彩色 图等。
二、DEM建立
1、数据获取与处理 1）数据采集
选点采集 沿断面采集
2) 数据处理
2、DEM 生成
1）人工网格法
在地形图上蒙上格网，逐 格读取中心点或交点的高程 值。
2）三角网法
对有限个离散点，每三个邻近点 联结成三角形，每个三角形代表一个 局部平面，再根据每个平面方程，可 计算各格网点高程，生成DEM。
2、D3E）M曲生面成拟合法
根据有限个离散点的高程，采用多项式或样条函数求 得拟合公式，再逐个计算各点的高程，得到拟合的DEM。 可反映总的地势，但局部误差较大。
DTM：当z为其他二维表面上连续变化的地理特征，如地 面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等 其他地面诸特征，此时的DEM成为DTM（Digital Terrain Models）。
一、DEM 概述
2、表示法
1） 等高线法
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。
第4讲 数字地形模型与地形分析
DEM模型之间的相互转换
由不规则点集生成TIN 由规则格网DEM生成TIN 由等高线转换为格网DEM 又TIN生成等高线
-- TIN模型 Delaunay 三角形是Voronoi的对偶图
-- TIN模型 Delaunay 三角形的判别法则
Delaunay 三角形的判别法则： A、 外接圆判别法：过某三角形三角点
规则 不规则
密度一致
密度不一致
三角网 邻近网
典型特征 山峰、坑洼 隘口、边界
水平线 垂直线
山脊线 山谷线
典型线 海岸线
坡度变换线
规则格网模型—表示方法
91 78 63 53 94 81 64 51 100 84 66 55 103 84 66 56 规则格网DTM
规则格网模型—人工生成方法
将地形图蒙上格网，逐格读取中心或角 点的高程值、构成数字高程模型。
的外接圆内不含有离散点集合中除这三 点外的任何其他点。 B、极大—极小角判别法则：在三角网中， 所有Delaunay 三角形的最小角度都达到 最大。
TIN的生成方法
首先取其中任一点P，在其余各点中寻找与此 点距离最近的点P2，连接P1P2构成第一边，然 后在其余所有点中寻找与这条边最近的点，找 到后即构成第一个三角形，再以这个三角形新 生成的两边为底边分别寻找距它们最近的点构 成第二个、第三个三角形，依此类推，直到把 所有的点全部连入三角网中，
动提取流域地形等
缺点
– 不能准确表达地形的结构和细部 – 数据量过大
等高线模型
等高线模型的数据组织
用二维链表来存储坐标点对系列 用图来表示等高线的拓扑关系：
– 区域表示为图的结点 – 用边来表示等高线本身
第八章 DEM分析
4、DEM应用
1）作为国家地理信息的基础数据； 2）土木工程、景观建筑与矿山工程规划与设计； 3）为军事目的而进行的三维显示； 4）景观设计与城市规划； 5）流水线分析、可视性分析； 6）交通路线的规划与大坝选址； 7）不同地表的统计分析与比较； 8）生成坡度图、坡向图、剖面图、辅助地貌分析、估计侵蚀和径流等； 9）作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被覆盖数据等，以 进行显示与分析； 10）与GIS联合进行空间分析； 11）虚拟现实(Virtual Reality)；
在计算出各地表单元的坡度后，可对不同的坡度设定不同的灰度 级，可得到坡度图。
2、坡向
坡向是地表单元的法向量在水平面上的投影与X轴之间的夹角，
在计算出每个地表单元的坡向后，可制作坡向图，通常把坡向分为东、 南、西、北、东北、西北、东南、西南8类，再加上平地，共9类，用 不同的色彩显示，即可得到坡向图。
2）三角网法
对有限个离散点，每三个邻近点 联结成三角形，每个三角形代表一个 局部平面，再根据每个平面方程，可 计算各格网点高程，生成DEM。
2、DEM 生成 3）曲面拟合法
根据有限个离散点的高程，采用多项式或样条函数求 得拟合公式，再逐个计算各点的高程，得到拟合的DEM。 可反映总的地势，但局部误差较大。
（三）基于DEM的可视化分析
1、剖面分析
1）意义：
常常可以以线代面，研究区域的地貌形态、轮廓形状、 地势变化、地质构造、斜坡特征、地表切割强度等。
如果在地形剖面上叠加其它地理变量，例如坡度、土 壤、植被、土地利用现状等，可以提供土地利用规划、工 程选线和选址等的决策依据。
DTM、DEM与DSM的区别(word文档良心出品)
由此可见DSM的应用前景，也证明surface model应该译为表面模型。
顺带介绍下DOM，其他4D产品以后再单独介绍。
3、其他：DOM
4）DOM（Digital Orthophoto Map）
数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用DEM对经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像（单色或彩色），经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，并按规定图幅范围裁剪生成的形象数据，带有公里格网、图廓（内、外）整饰和注记的平面图。
建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有：(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等；根据航空或航天影像，通过摄影测量途径获取，如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等等；(3)从现有地形图上采集，如格网读点法、数字化仪手扶跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多，主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(Triangular Irregular Network, TIN)。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。
DOM同时具有地图几何精度和影像特征，精度高、信息丰富、直观真实、制作周期短。它可作为背景控制信息，评价其它数据的精度、现实性和完整性，也可从中提取自然资源和社会经济发展信息，为防灾治害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据。
数字地形模型与地貌分析技术介绍与应用案例
数字地形模型与地貌分析技术介绍与应用案例一、引言地貌是地球表面形态的总称，对于地形的研究对于我们了解地球的结构和演化过程具有重要意义。
而数字地形模型（Digital Elevation Model，DEM）与地貌分析技术则提供了一种高分辨率和高精度的地貌表征与研究方法。
本文将介绍数字地形模型的基本原理以及地貌分析技术的应用案例。
二、数字地形模型的原理数字地形模型是利用地球表面高程数据构建的计算机模型。
常见的数据来源有航空摄影测量、卫星遥感、雷达全地球扫描仪等技术手段。
其原理是通过收集地表高度数据，建立高程模型，实现对地球表面形态的数字化描述。
数字地形模型主要有两种类型：离散点模型和连续模型。
离散点模型使用一系列离散的高程点来表示地表形态，常见的如地图上的等高线。
而连续模型则通过对离散点进行插值处理，构建连续的地表高程模型。
三、数字地形模型的应用1. 地形分析与地貌研究利用数字地形模型，地学家可以对地面的高程、坡度、坡向等地形参数进行计算和分析。
通过地形参数的分析，可以揭示地球表面的动力学过程和地貌演化的规律，进而研究地球的演化历史。
2. 地形辅助决策数字地形模型在城市规划、水资源管理、环境保护等领域起着重要作用。
通过对地形进行模拟和分析，可以确定最佳的建设位置，减轻自然灾害对城市的影响，提高城市的抗灾能力。
同时，数字地形模型可用于流域的水资源管理和河道的治理设计，为环境保护和生态恢复提供科学依据。
四、地貌分析技术的应用案例1. 山地地貌研究数字地形模型为山地地貌研究提供了有力工具。
以喀斯特地貌为例，通过对地形参数的分析，可以揭示喀斯特地貌的形成机制和发育过程。
同时，数字地形模型还能够为山地旅游规划和生态环境保护提供参考依据。
2. 海岸地貌研究海岸地貌是陆地与海洋交界处的地貌形态。
数字地形模型可以对海岸线进行精确测绘，分析海洋侵蚀与沉积的地貌特征，并预测海岸地貌演化趋势。
这对于海岸沿线的开发利用和防止沿海灾害具有重要意义。
数字地形模型与地形分析
2、 数据的获取
获取正确的数据是建立DTM的第一步，也是最关键的一步பைடு நூலகம்直接影 响(DTM 精度；费用开支 )，需从现有设备、人力、物力和资源条件 出发，根据建立DTM的用途，确定数据源种类和技术手段。
其中t为一常数。
F 克吕格(Kriging)插值 也有翻译为克里金插值 Kriging插值的思想与上述方法都不同，它首先考虑的是空间属
性在空间位置上的变异分布，确定对一个待插点值有影响的距离范 围，然后用此范围内的采样点来估计待插点属性值。它是一种求最 优线性无偏内插估计量的方法，它是在考虑了信息样品的形状、大 小及其与待估块段相互间的空间分布位置等几何特征以及品位的空 间结构之后，为了达到线性、无偏和最小估计方差的估计，而对每 一样品值分别赋与一定的系数，最后进行加权平均来估计块段品位 的方法。从这个意义上说，我们认为，只有Kriging方法才是一种 真正的插值方法。(见陈述彭等编《地理信息系统导论》P120~P121) Kriging插值的计算步骤：
数据源类型：航空和航天遥感资料（航片，大比例尺；卫星遥感 资料，小比例尺） 地形图（比例尺<=10000的近期基本地形图） 地面实测记录为数据源（建立各类专题DTM的数据） 各种专题 地图 统计报表和行政区域地图
数字高程模型数据采集 建立DEM，首先必须量测一些点的三维坐标，这就是DEM数据采集或 DEM数据获取，这些具有三维坐标的点称为数据点或参考点。 按采集的方式可分为选点采集、随机采集、沿等高线采集、沿断面 采集等；按数据的来源分，有从现有的地形图数字化或航空相片上 采集，有从进行地面测量或由机载的测高仪上直接获得；按数据采 集的方法分，可有人工、半自动、自动采集等。 数据采集是DEM的关键。数据采集一般遵循以下原则： (1)在DEM数据采集之前，根据DEM的精度要求确定合理的采样精度 (2)在DEM数据采集过程中，根据DEM的精度要求确定合理的取样密 度，单调地形应均匀采点，密度不必过大，对变化明显的地形应密 集采点，尽量采集地形转折处的数据点。 (3)不应出现大的空白区，如对于大片平坦地区应保证最低的采点 密度(单位面积内若干点)。
第七讲DEM及数字地形
地表粗糙度计算
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
▪ 数学意义上的数字高程模型是定义在二维空间上的 连续函数 。由于连续函数的无限性，DEM通常是 将有限的采样点用某种规则连接成一系列的曲面或 平面片来逼近原始曲面，因此DEM的数学定义为 区域D的采样点或内插点Pj按某种规则 连接成的面 片M的集合：
D { E M i ( M P j) P j( x j,y j,H j) D ,j 1 , n ,i 1 , ,m }
和4表示。如图所示。
N
NW
4
NE
3 W
E 3
2
SW
SE
坡向的综合表示
S
坡向分析
4. 表面积的计算
根据数字高程模型很容易求得地表面积， Z 其计算可看作是所包含各个网络的表面积之和。
5. 投影面积的计算
Z i,j
Z i,j-1
6. 体积的计算
L2
7. 剖面积的计算
D
8. 地表粗糙度计算
Z i+1,j
DEM建立的方法（1）
DEM建立的方法（2）
DEM建立的方法（3）
DEM建立的方法（4）
DEM建立的方法（5）
DEM的空间插值方法（1）
由于DEM采样的数据点呈离散分布形式，或是数据点虽按格网排列， 但格网的密度不能满足使用的要求，这就需要以数据点为基础进行插 值运算。DEM内插按插点分布范围，可分为分块内插、剖分内插和 单点移面内插三类。
第八章 数字地形模型与地形分析
以三角形为基本对象 的TIN数据结构
三角形拓扑文件结构
2.DEM的主要表示模型 2.4层次模型
层次地形模型（Layer of Details，LOD）是一 种表达多种不同精度水平的数字高程模型。大 多数层次模型是基于不规则三角网模型的，通 常不规则三角网的数据点越多精度越高，数据 点越少精度越低，但数据点多则要求更多的计 算资源。所以如果在精度满足要求的情况下， 最好使用尽可能少的数据点。层次地形模型允 许根据不同的任务要求选择不同精度的地形模 型。
3.DEM之间的相互转换 3.1不规则点集生成TIN
对于不规则分布的高程点，可以形式化地描述为平 面的一个无序的点集P，点集中每个点p对应于它的 高程值。将该点集转成TIN，最常用的方法是 Delaunay三角剖分方法。生成TIN的关键是 Delaunay三角网的产生算法，下面先对Delaunay三 角网和它的偶图Voronoi图作简要的描述。 Delaunay三角形的外接圆圆心是与三角形相关的 Voronoi多边形的一个顶点。Delaunay三角形是 Voronoi图的偶图，如图9-6所示。
2.DEM的主要表示模型 2.2等高线模型
B C F A D G E
H
2.DEM的主要表示模型 2.3不规则三角网模型
尽管规则格网DEM在计算和应用方面有许多优点， 但也存在许多难以克服的缺陷： 1）在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余； 2）在不改变格网大小的情况下，难以表达复杂地 形的突变现象； 3）在某些计算，如通视问题，过分强调网格的轴 方向。 不规则三角网（Triangulated Irregular Network, TIN）是另外一种表示数字高程模型的方法[Peuker 等，1978]，它既减少规则格网方法带来的数据冗余， 同时在计算（如坡度）效率方面又优于纯粹基于等 高线的方法。
测绘技术中的数字地形模型与地理分析
测绘技术中的数字地形模型与地理分析近年来，随着科技的不断发展，测绘技术在地理信息系统（GIS）领域的应用也愈发广泛。
数字地形模型（DTM）作为地理分析的基础，扮演着非常重要的角色。
本文将探讨数字地形模型的定义、建模方法以及与地理分析之间的关系。
首先，我们必须了解数字地形模型的概念。
数字地形模型是一种用数字方式来表示地球表面形状和地形特征的模型。
它可以通过测量、遥感和其他技术手段来获取高程数据，然后以数字化的形式呈现出来。
数字地形模型能够提供关于地形高度、坡度、坡向等信息，为地理分析提供了基础数据。
在数字地形模型的建模过程中，有几种常见的方法。
首先是插值方法，通过采样点的高程数值推算出整个地形表面的高程数值分布。
在插值方法中，有许多不同的算法可供选择，比如三角网、反距离权重法和克里金插值法等。
这些算法有各自的优缺点，研究者们根据不同的需求和数据特点选择适合的方法。
其次是倾斜摄影测量方法，通过倾斜摄影测量技术获取地表高程数据并建立数字地形模型。
这种方法在城市规划、土地利用和建筑设计等领域有着广泛的应用。
最后，还有激光雷达测量方法，该方法利用激光仪器对地表进行扫描，通过计算激光回波的时间差来确定地面表面的高程数据。
激光雷达测量方法具有高精度、高效率和非接触性等优点，目前在测绘技术中得到了广泛应用。
数字地形模型的建立为地理分析提供了坚实的基础。
地理分析是指通过对地理现象进行统计和空间分析，以发现地理规律和解决实际问题的过程。
数字地形模型的高程数据为地理分析提供了重要的信息，可以用于地形分析、景观分析和自然资源管理等方面。
地形分析是利用数字地形模型数据进行的各种地形参数计算和地形特征分析。
通过地形分析，我们可以了解地面的坡度、曲率、高程等信息，以便于研究地形演化和地质灾害等问题。
景观分析是对地表形态、地貌单位和景观结构进行定量分析和描述的过程。
通过对数字地形模型的分析，可以获得区域的景观特征、空间分布和格局等信息。
如何进行数字地形模型的生成和分析
如何进行数字地形模型的生成和分析数字地形模型（DTM）的生成和分析是现代地理信息系统（GIS）和遥感技术的重要应用之一。
DTM通过获取地面表面的数字高程和坐标数据，以三维形式呈现地形特征，为各种领域的研究和决策提供支持。
本文将介绍数字地形模型的生成和分析的基本原理和方法。
一、数字地形模型的生成1.高程数据的获取生成DTM的首要任务是获得地面的高程数据。
常用的获得高程数据的方法有测量和遥感技术。
测量方法包括全站仪测量、GPS测量和实地勘测等，适用于较小范围的地形特征获取。
而遥感技术则通过卫星、飞机和无人机等平台获取地表高程数据，具有较大范围和高时效性的优势。
2.数据预处理获取到的高程数据通常会包含一些噪声和孤立点，需要经过预处理来提高数据的可靠性和准确性。
预处理的方法包括数据滤波、数据插值和数据平滑等。
数据滤波可以去除噪声和异常点，数据插值可以填补缺失的数据，数据平滑可以减小数据之间的不规则性。
3.数据格式转换在进行数字地形模型生成之前，还需要将高程数据转换为标准的数字格式。
常用的数据格式有ASCII格式、LAS格式和DEM格式等。
ASCII格式是一种简单的文本格式，适用于小范围的数据；LAS格式是一种用于存储激光雷达数据的二进制格式，适用于大范围的数据；DEM格式是一种常用的栅格格式，适用于进行地形分析和可视化。
二、数字地形模型的分析1.地形特征提取数字地形模型可以提供详细的地形信息，可以通过分析和挖掘这些信息来获得有关地形特征的辅助信息。
常用的地形特征包括地形起伏度、坡度、坡向和几何形状等。
地形起伏度可以反映地形的变化强度，坡度可以反映地表的陡峭程度，坡向可以反映地表的朝向特征，几何形状可以反映地表的几何特征。
2.地形分析利用数字地形模型可以进行各种地形分析，以支持不同领域的研究和决策。
其中包括：（1）水文分析：通过分析地形的坡度、坡向和流向等特征，可以模拟水文过程和预测洪灾等水文灾害。
（2）土壤侵蚀分析：通过分析地形起伏度和坡度等特征，可以评估土壤侵蚀的潜力和风险。
数字地形模型(DTM)与地形分析.PPT文档共54页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
数字地形模型(DTM)与地形分析.
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
谢谢！
07第七讲数字地形模型（DTM）_591102579
07第七讲数字地形模型（DTM）_591102579数字地形模型（DTM ）Copyright All right reserved LiuZhaoDTM(Digital Terrain Model)概述DEM 数据获取?DEM 建模?Copyright All right reserved LiuZhaoDEM 内插地形因子提取与分析?三维可视化?DEM 应用概述DTM 的含义：–地形表面简单的数字表示–描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列–数学描述：Copyright All right reserved LiuZhao ?DEM 的含义：Digital Elevation Model–对地面高程的描述–函数形式：DEM 特点：–多种形式显示地形信息?Copyright All right reserved LiuZhao –精度不会损失–容易自动化、实时化–适合定量分析与三维建模DTM 分类：–按区域分类：综合性、区域性、专题性–按结构形式分类：规则格网、平面多边形、曲面DTM 、空间多边形、等值线、散点?Copyright All right reserved LiuZhao –按内容分类：数字地貌模型、非数字地貌模型–根据模型的连续性分类：不连续、连续、光滑Copyright All right reserved LiuZhao应用范畴：–作为国家地理信息的基础数据–土木工程、景观建筑与矿山工程的规划与设计–为军事目的（军事模拟等）而进行的地表三维显示–景观设计与城市规划流水线分析可视性分析?Copyright All right reserved LiuZhao–流水线分析、可视性分析–交通路线的规划与大坝的选址–不同地表的统计分析与比较–生成坡度图、坡向图、剖面图，辅助地貌分析，估计侵蚀和径流等．–作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被覆盖数据等，以进行显示与分析应用范畴–为遥感、环境规划中的处理提供数据–辅助影像解译、遥感分类–将DEM 概念扩充到表示与地表相关的各种属性，如人口、交通、旅行时间等–与GIS 联合进行空间分析–虚拟现实（VR ）?Copyright All right reserved LiuZhao–派生产品：平面等高线图?立体等高线图?等坡度图?晕渲图?通视图纵、横断面图?三维立体透视图?三维立体彩色图?景观图数据获取数据源：–影像–地形图?Copyright All right reserved LiuZhao –地面实测数据–专题地图–统计报表和行政区域图–其它：气压测高、地质勘探、重力测量数据采集方法：–摄影测量采样：等高线法、规则格网点法、选择采样法、渐进采样法、剖面法、混合采样法?Copyright All right reserved LiuZhao数字摄影测量自动采集–从现有地形图获取：手扶跟踪数字化扫描数字化或屏幕数字化–由等高线地形图生成格网DEM 的方法Copyright All right reserved LiuZhao DEM 建模建立DEM 表面的几种方法–通用多项式函数Copyright All right reserved LiuZhaoCopyright All right reserved LiuZhao –基于点的表面建模–基于三角形的表面建模–基于格网的建模–混合表面的建模?Copyright All right reserved LiuZhaoCopyright All right reserved LiuZhao ?三角网生成（TIN）–TIN的基本要求TIN是唯一的；Copyright All right reserved LiuZhao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；保证最邻近的点构成三角形，即三角形的边长之和最小Copyright All right reserved LiuZhao构成三角网?Copyright All right reserved LiuZhao–Delaunay 三角网定义：狄洛尼三角网为相互邻接且互不重叠的三角形的集合，每一三角形的外接圆内不包含其他的点。