《数字地形模型》PPT课件
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
数字地形模型(DTM) ppt课件
5.1.3 通视分析
5类通视问题 已知一个或一组观察点，找出某一地形的可见区 域。 欲观察到某一区域的全部地形表面，计算最少观 察点数量。 在观察点数量一定的前提下，计算能获得的最大 观察区域。 以最小代价建造观察塔，要求全部区域可见。 在给定建造代价的前提下，求最大可见区。
ppt课件 31
基于网格dem的通视算法
1）点对点通视 2）点对线通视 3）点对区域通视
ppt课件
32
1）点对点通视
已知视点V坐标为（x0,y0,z0），以及P点坐标（x1,y1,z1）。 DEM为二维数组Z[M][N]，则V为（m0,n0,Z[m0,n0]），P为 （m1,n1,Z[m1,n1]）。计算过程如下： 使用Bresenham直线算法，生成V到P的投影直线点集{x , y}，K=||{x , y}||, 并得到直线点集{x , y}对应的高程 数据{Z[k], ( k=1,...K-1 )}，这样形成V到P的DEM剖面 曲线。 以V到P的投影直线为X轴，V的投影点为原点，求出视线在 X-Z坐标系的直线方程： H [k ] Z [m0 ][n0 ] Z [m1 ][n1 ] k Z [m ][n
ppt课件 7
2.2 等高线模型
每一条等高线对应一个已知的高程值，这样一系 列等高线集合和它们的高程值一起就构成了一种 地面高程模型—等高线模型。 等高线通常被存成一个有序的坐标点对序列 需要一种插值方法来计算落在等高线外的其它点 的高程 等高线通常可以用二维的链表或图来存储
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9
不规则三角网（TIN）数据存储方式
• TIN的数据存储方式比格网DEM复杂，不仅要存储 每个点的高程，还要存储其平面坐标、节点连接 的拓扑关系，三角形及邻接三角形等关系。 TIN模 型在概念上类似于多边形网络的矢量拓扑结构， 只是TIN模型不需要定义“岛”和“洞”的拓扑关 2 1 1 X Y Z 系。 顶点 邻接三角形
01-第九章 DEM与数字地形分析12小节PPT
第9章DEM与数字地形分析GIS原理第9章DEM与数字地形分析9.1 基本概念9.2 DEM的主要表示模型9.3 DEM建立9.4数字地形分析The End9.1 基本概念9.1.1 数字高程模型三维空间数据表示:地球表面的高低起伏（高程数据），表面离散点（x,y）上的任何属性值，如：可能采样点的降雨量，地壤的酸碱度，人口密度等。
三维地形空间数据模型一般用数字地形模型DTM最常见的三维空间模型是DTMDigital Terrain Model是利用一个任意坐标场中大量选择的已知(x,y,z)的坐标点对连续地面的一个简单统计表示，或者说DTM是地形表面简单的数字表示。
DTM提出是Miller, 1956,高速公路自动设计。
用于线路选线的设计以及工程面积、体积、坡度计算。
测绘中：等高线，坡度坡向图，立体地图，正射影像图。
DTM的研究：精度，地形分类，数据采集、数据压缩、不规则及规则DTM的建立与应用1 DTM 和DEM从数学的角度，高程模型(Digital Elevation Model，DEM)是高程Z关于平面坐标X，Y两个自变量的连续函数:Z = f(x, y)一般是高程模型连续函数的离散表示；DTM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。
DTM中地形属性为高程时称为DEM；DEM的相近术语：德国DHM, Digital Height Model英国DGM, Digital Ground Model美国地质测量局USGS DTEM, Digital Terrain Elevation Model、DEM, Digital Elevation Model2 DEM的表示法地表高程的变化可以采用多种方法表达:用数学定义的表面或点、线、影像；1）数学方法采用整体拟合方法；傅立叶级数高次多项式2）图形方法线模式：等高线点模式：GRID；TIN9.1.2 数字地形分析数字地形分析（digital terrain analysis, DTA）是指在DEM 上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。
《数字地面模型》PPT模板课件
DTM (Digital Terrain Model)数字地形模型
50年代由MIT摄影测量实验室提出，是用数字形 式描述地形表面的模型。实质上这是对地面形态和属 性信息的数字表达。 DEM(Digital Elevation Model)数字高程模型
当DTM模型中数字属性为高程时称DEM模型，即 数字高程模型。
1) 数据采集的精度
由于实际地形无一定数学规律可循，因此，影响 DEM精度的主要因素是原始数据的获取，其中主要 包括:
数据采集的密度;
数据采集位置（选点）。
注意:任何一种内插方法均不能弥补由于取样不当所造 成的信息损失。
2) 数据采集的方法
(1)人工网格法 将地形图蒙上格网，逐格读取中心或角点的高
数字地面模型
（Excellent handout training template）
7.1 数字地面模型概述
地理空间实质是三维的，只是人们通常在二维地 理空间上描述并进行分析。如在土地利用，土地分 级等问题上，都用平面专题图来描述。
数字地面模型的提出，从时间上实际上早于GIS， 但GIS的发展大大促进人们对数字地面模型的研究。
1）数据结构简单，算法实现容易，便于空间操作 和存储。尤其适合在栅格数据结构的GIS系统中。
2）容易计算等高线、坡度、坡向、自动提取地域 地形等。
规则格网是DEM最广泛使用的格式。目前，很多 国家都以规则格网的数据矩阵作为DEM提供方式。
规则格网数据模型的缺点： 1）数据量大，通常采用压缩存储
无损压缩存储，如游程编码、链码、四叉树编码； 有损压缩存储，如离散余弦（DCT Discrete Cosine Transformation), 小波变换（Wavelet Transformation)
《数字地形模型》PPT课件
3）立体像对法 资料来源于张超主编的《地理信息系统教程》所配光
4）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。 可分为： 整体拟合：根据研究区域内所有采样点的观测值建立趋势面模型。特点是不 能反映内插区域内的局部特征。 局部拟合：利用邻近的数据点估计未知点的值，能反映局部特征。
5）等值线插值法
资料来源 于张超主 编的《地 理信息系 统教程》 所配光盘
三、DEM 的应用
（一） 基于DEM的信息提取 1、坡度 定义为地表单元的法向与Z轴的夹角，即切平面与水平面的夹角。
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。 （Grid DEM上制作坡度、坡向图） 3、地表粗造度（破碎度） 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。 4、高程变异分析
返回
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
资料来源于张超主编的《地理信 息系统教程》所配光盘
2) 数据处理 资料来源于张超主编的《地理信息系统教程》所配光盘
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。
数字地面模型的建立与应用PPT课件
500 6 573.25 573.80 575.55 578.10 579.67 580.00 400 11 571.20 571.83 573.15 575.15 577.05 580.08 582.85 584.60 584.42 582.83 582.00
358.55 357.45 356.50 355.95 356.63 358.38
C D
ZP a00 a10 X P a01YP a11X PYP 153 .39m
42
2、双三次多项式内插
Y
C(0,1) 6
D(1,1)
7
P(X,Y ) 5
8 A(0,0)
4
X
B(1,0)
7
Z
Y
6
C(0,1)
P
5
D(1,1)
4
8
A(0,0)
B(1,0) X
1
2
3
1
2
3
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《摄影测量学》第七章
第三节 数字高程模型的内插方法
29
主要内容
线性内插方法 移动曲面内插方法 双线性多项式内插方法 多面函数内插方法
30
2020/1/11
31
概述
DEM内插就是根据参考点上的高程求出其它特定点的高程。内插特点： （1）整个地球表面的起伏形态不可能用一个简单的低次多项式来拟合，而 高次多项式的解不稳定且会产生不符合实际的振荡 （2）地形表面既有连续光滑的特性，又可能有由于自然力或人为地原因产 生地形的不连续。 （3）由于计算机内存的限制，不可能同时对很大的范围进行内插数字地面 模型。
统的各个环节
11
著名的DTM软件包
德国Stuttgart大学研制的SCOP程序 Munich大学研制的 HIFI程序 Hannover大学研制的TASH程序
p5数字地形模型及其应用.ppt
第一节 数字高程模型的概念和表示
一、DTM和DEM的概念
DTM 是描述地形表面形态空间位置和地形属性 分布的有序数值阵列。DTM以离散分布的平面点 来模拟连续分布的地形。 数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模 型（DEM）。被描述的地形属性还可是地理空间 上的污染负荷量、绿化率、降雨量、气温、人口密 度等。DEM是DTM的子集，是DTM的一个特例。
1）规则格网模型
对于每个格网的数值有两种 不同的解释：
第一种是格网栅格观点 第二种是点栅格观点
1）规则格网模型
优点： 很容易用计算机进行处理 很容易的计算等高线、坡度、坡向、山体 阴影、自动提取流域地形。
1）规则格网模型
缺点： 地形简单区域存在大量数据冗余，数据量 过大，管理不便 不改变栅格大小，则无法适用于起伏程度 不同的区域 格网不能准确的表示地形结构和细部（格 网的值是网格单元的平均值或中心点处的 值）。为弥补缺憾，附加地形特征点、山脊 线、山谷线以描述地形结构。
2）等高线模型
等高线模型表示高程，高程值的集合是已知的， 每一条等高线对应一个已知的高程值，这样 一系列等高线集合和它们的高程值一起就构 成了一种地面高程模型。
2）等高线模型
等高线是表示地形最常见的形式。 其它的地形特征线也是表达地面高程的 重要信息源，如山脊线、谷底线、海岸线 及坡度变换线等。 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。
3）不规则三角网（TIN）模型 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。
三维地学建模与可视化数字地形建模PPT课件
局部优化过程，local optimal procedure ，LOP
LOP局部优化过程
• 热点应用--三角网数字地面模型快速构建算法研究
井测量、GPS技术、钻孔勘探、物理勘探技术 2. 面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、
集成传感技术 3. 体方式：CT扫描、3D地震技术 室内获取方式： 1.点方式：坐标量算、手扶数字化 2.面方式：扫描数字化
空间数据分类获取方法
1. 2D(x,y)： 天文测量、大地测量、工程测量、 地图数字化、遥感
6
地形图
地形曲面几何特征
DEM数据采样策略与采样方法
采样的布点原则
合成孔径雷达干涉测量数据采集方法
机载激光扫描数据采集
12
基于声波、超声波的DEM数据采集
13
实例地形图数据获取
14
15
实例数据
• 已有数据：地形地质图（mapgis工程，里 面包含等高线线数据，线数据里面不包含 属性值）
– 逼近面和实际地形曲面对应点之间满足关系式：
• 光滑性
– 光滑性和平顺性
DEM建立的一般步骤与方法
• 采用合适的空间模型构造空间结构； • 采用合适的属性域函数； • 在空间结构中进行采样，构造空间域函数
；
– 有限性，可计算性
• 利用空间域函数进行分析
规则DEM建立的基本思路
DEM内插方法
2. 地表3D(x,y,z) 与地上3D(x,y,z) ：大地测量、工程 测量、 GPS技术、地图数字化、摄影测量、激光 扫描技术 、SAR/InSAR、集成传感技术、 CT扫 描
《地形图的数字化》PPT课件
297×420
A4
210×297
精选ppt
8
3、操作方式
点方式：按一下定标器的一个键，定 标器十字丝交点在数字化板上的位置 （x,y)输入计算机。 开关流式 ：按住鼠标的键不放，移动 鼠标，它在图板上移动的轨迹，将以x,y 坐标串的形式连续输入计算机，放开按键， 鼠标停止工作。
精选ppt
9
3、操作方式
➢ 欲处理：由于图纸不干净、线不光滑以及 受扫描、摄像系统分辨率的限制，使扫描 出来的图像带有黑色斑点、孔洞和毛刺等 噪声。采用噪声和边沿平滑的方法除去这 些噪声。
➢ 细化：将扫描图中的线划减细为分辨单元 宽的线划。
精选ppt
43
3、扫描矢量化的步骤
➢ 矢量化：将栅格数据转换为矢量数 据。
➢ 断线修复：由于扫描质量的影响或 删除了某些符号造成一些矢量线不 连续，连接断线即为断线修复。
精选ppt
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补充：扫描系统
扫描仪
连接扫描仪和计算机的SCSI讯号线； 控制扫描仪的工作软件，它是建立于扫描
仪和应用程序之间的桥梁； 图像编辑软件、光学文件识别软件和印制
板图形自动识别软件等；
显示彩色或灰色图像的显示器；
输出设备：黑白或彩色激光打印机、热升 华打印机，图文输出机或其它彩色打印设
BMP，CALS，TIFF CCITT G3&G4，JPEG等格式
外，在二值扫描时还可以直接存储为打印机接受的
绘图文件格式－HP RTL格式。件还可以随时对扫
描仪进行色彩校准。
精选ppt
38
scan软件操作
打开程序：
开始-程序-colorstra-scanman
参数调整：
Justi---side\centre
《数字地面模型》PPT课件
地理信息系统
1
第六章 数字地形分析
概述 DEM的主要表示模型 DEM模型之间的相互转换 DEM的建立 DEM的分析与应用
地理信息系统2
数字地 形分析
6.1 概述
6.1.1 DTM和DEM
1、DTM（Digital Terrian Model）
DTM即数字地面（形）模型。它是地形表面形 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。DTM是在空间数据 库中存储并管理的空间地形数据集合的统称。
地理信息系统17
数字地
形分析 2、从离散点生成格网
方法
① 由离散点直接内插 ② 先构成不规则三角网，再进行内插
地理信息系统18
数字地 形分析
3、从等高线生成格网
①等高线离散化法
将等高线离散化后，采用从随机到栅格的转换 方法可形成格网DEM，这种方式很简单，思路 直观，但可能会出现一些异常情况，比如一些 格网值会偏离实际地形情况。
顶点的存放方式：id码，坐标值，指向相邻顶 点的参数。
地理信息系统26
数字地 形分析
不规则三角网
No P1 P2 P3
11
2
3
21
3
4
34
5
1
:：：
：
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。
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GIS
2、表示法：
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地 2、表示法： 理 信 息 系 统 1） 等高线法 原 理
GIS
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
因为TIN可根据地形的复杂程度来确定采样点的密度和位置，能充分表示地形 特征点和线，从而减少了地形较平坦地区的数据冗余。
GIS
3） 规则格网法(Grid)
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
3） 规则格网法(Grid)
规则格网法是把DEM表示成高程矩阵，此时， DEM来源于直接规则矩形格网采样点或由不规则 离散数据点内插产生。
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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地 理 信 息 系 统 原 理
2）TIN 法
TIN（Triangulated Irregular Network)表示法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（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）。
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地 理 信 息 系 统 原 理
4）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。
可分为： 整体拟合：根据研究区域内所有采样点的观测值建立趋势面模型。特点是不能反映内插 区域内的局部特征。
地 理 信 息 系 统 原 理
§5-4 数字地形模型
一、DEM 概述
1、含义： DEM，（Digital Elevation Models），是国家基础空间数据的重要组成部分，它
表示地表区域上地形的三维向量的有限序列，即地表单元上高程的集合，数学表达为： z = f（x，y）。 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）。
2）精度不会损失。常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有的精度。 而DEM采用数字媒介，因而能保持精度不变。另外，由常规的地图用人工的方法制 作其他种类的地图，精度会受到损失，而由DEM直接输出，精度可得到控制。
3）容易实现自动化、实时化。常规地图要增加和修改都必须重复相同的工序，劳 动强度大而且周期长，而DEM由于是数字形式的，所以增加和修改地形信息只需将 修改信息直接输入计算机，经软件处理后即可得各种地形图。
局部拟合：利用邻近的数据点估计未知点的值，能反映局部特征。
GIS
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地 理 5）等值线插值法 信 息 系 统 原 理
GIS
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
三、DEM 的应用
（一） 基于DEM的信息提取 1、坡度 定义为地表单元的法向与Z轴的夹角，即切平面与水平面的夹角。
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
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)； 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。
Байду номын сангаас
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。
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地 3）立体像对法 理 信 息 系 统 原 理
GIS
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结构简单，计算机对矩阵的处理比较方便， 高程矩阵已成为DEM最通用的形式。高程矩阵特 别有利于各种应用。
但Grid系统也有下列缺点： a) 地形简单的地区存在大量冗余数据；
b) 如不改变格网大小,则无法适用于起伏程度不同 的地区； c) 对于某些特殊计算如视线计算时，格网的轴线方 向被夸大； d) 由于栅格过于粗略，不能精确表示地形的关键特 征,如山峰、洼坑、山脊等；
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。 （Grid DEM上制作坡度、坡向图） 3、地表粗造度（破碎度） 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。 4、高程变异分析
3、DEM 特点
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
3、DEM 特点
与传统地形图比较，DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：
1）容易以多种形式显示地形信息。地形数据经过计算机软件处理过后，产生多种 比例尺的地形图、纵横断面图和立体图。而常规地形图一经制作完成后，比例尺 不容易改变或需要人工处理。
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二、DEM建立
地 1、数据获取与处理 理 信 1）数据采集 息 系 统 原 理
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选点采集
沿断面采集
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地
理
2) 数据处理
信
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系
统
原
理
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