数字地面模型的表现形式
第七章 数字地面模型概述
Step 5 根据平差理论求解
V = M −Z X
ˆ X = M PM
T
(
)
-1
M PZ
Photogrammetry
T
Step 6 求待定点的内插高程值 F
摄影测量学
§7.4 DEM内插 (interpolation) DEM内插
[一] DEM数据格式转换 DEM数据格式转换 常用的格式有ASCⅡ码 BCD码和二进制 常用的格式有ASCⅡ码、BCD码和二进制 ASCⅡ 码。要根据DEM内插软件的要求，将各种数据 要根据DEM内插软件的要求， DEM内插软件的要求 转换成该软件所要求的数据格式。 转换成该软件所要求的数据格式。 [二] DEM数据坐标变换 DEM数据坐标变换 1. 其它坐标系向地面坐标系转换 2. 地面坐标系之间的转换
Z = a00 + a10 X + a01Y + a11XY
利用四个已经点求出上式的四个系数，然后根据待定点的坐 利用四个已经点求出上式的四个系数， 标（X,Y）求出待定点的高程。若四个数据点按边长为L的正 X,Y）求出待定点的高程。若四个数据点按边长为L 方形排列时，可直接求解待定点的高程： 方形排列时，可直接求解待定点的高程： Zi,j+1 Zi+1,j+1 Z
Xi2 + Y 2 i
p
d<R时，该点即被选用。 时 该点即被选用。
摄影测量学
Photogrammetry
§7.4 DEM内插 (interpolation) DEM内插
列误差方程式。若选择二次曲面作为拟 Step 3 列误差方程式。若选择二次曲面作为拟 合曲面， 合曲面，有：
第七章 数字地面模型
第七章 数字地面模型§7.1 概 述一、地形表达方式自古以来人类就对自身所处的地表环境信息感兴趣，利用各种方法测定地表形态并加以描述。
绘画是古老的方法之一，它是对绘画对象作了艺术的概括，但它没有严格的数学基础和特有的地图符号。
主要表现了对象的形态特征和色彩特征，而对对象的定量性描述有限。
另一种古老但非常有效并一直沿用到现代的精确表达地表现象的方式是地图。
地图实现了在各种二维介质平面上描述实际地形表面的三维信息。
地图实质上就是按一定数学法则，运用符号系统，概括地将地球上各种自然和社会经济现象缩小表示在平面上的图形。
地图的基本性质为公式化(数学基础)、抽象化(地图概括)和符号化(符号系统)。
地图具有形象直观性、地理方位性和几何精确性的特点。
地图按内容可分为普通地图和专题图。
普通地图又分为地形图与普通地理图两类。
在各种地图中，能准确描述地貌形态的是地形图。
在地形图上，所有的地形信息均以正射投影方式投影在水平面上，用线划或符号表示成按比例缩小的地物，对地物高度和地形起伏信息则有选择地用等高线表示。
地图编制方法有多种。
传统方法主要利用各种测量仪器在野外进行地面实地测量，自从摄影技术出现后，由于影像具有成像快速、信息丰富、直观逼真等特点，且摄影测量成图具有成本低、野外作业量少、时效性强等优点，人们又开始利用摄影像片进行地图的编绘，摄影测量也就成为重要的地形测绘方法。
摄影测量发展至今经历了三个阶段：模拟摄影测量阶段、解析摄影测量阶段和数字摄影测量阶段。
由于不同阶段的理论、技术和方法的差异，因此在不同时期具有不同形式的产品。
在模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段，利用影像编制的最终产品只是描绘在纸上的线划地图或印在像纸上的影像图。
这些线划图和影像图虽直观，便于人工使用，但不便于管理，特别是无法被现代计算机直接利用。
随着计算机技术和图像处理技术的发展以及生产实践的要求，人们开始利用数字形式表示地表信息，以往传统产品正逐渐被数字产品所取代，其中典型产品有数字地图与数字地面模型(Digital Terrain Model ，简称DTM)。
数字地面模型
数字地面模型DTM（Digital Terrain Model）——数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示，或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位臵特征和地形属性特征的数字描述。
地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。
数字地形模型（DTM, Digital Terrain Model）最初是为了高速公路的自动设计提出来的（Miller，1956）。
此后，它被用于各种线路选线（铁路、公路、输电线）的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算，任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。
在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图以及地图的修测。
在遥感应用中可作为分类的辅助数据。
它还是地理信息系统的基础数据，可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。
在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。
对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、DTM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。
1．概述数字地形模型（DTM, Digital Terrain Model）最初是为了高速公路的自动设计提出来的（Miller，1956）。
此后，它被用于各种线路选线（铁路、公路、输电线）的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算，任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。
在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图以及地图的修测。
在遥感应用中可作为分类的辅助数据。
它还是地理信息系统的基础数据，可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。
在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。
对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、D TM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。
1．1 DTM和DEM 从数学的角度，高程模型是高程Z关于平面坐标X，Y两个自变量的连续函数，数字高程模型（DEM）只是它的一个有限的离散表示。
数字地面模型
DEM模型是DTM模型的一种特例。
从测绘的角度看 DEM模型是新一代的地形图，它通过存储在 介质上的大量地面点空间数据和地形属性数 据，以数字形式来描述地形地貌。 为了表示地形起伏必需存储三维数据，这首先 必需研究三维数字地面模型。
整体 数学方法 局部
傅立叶级数 高次多项式 规则数学分块 不规则数学分块 规则 密度一致 密度不一致 三角网 邻近网
单元或数组元素对应一个高程值。
用规则采样点数据（或把不规则采样点数据内插成 规则点数据），而后，以矩阵形式来表地面形状。 它已成为栅格数据结构中DEM的通用形式。
1.模型的表示
按平面上等间距规则采样，或内插所建立的数字地面 模型，称为基于栅格的数字地面模型，可以写成以下 形式:
DTM＝│Zi,j│,i=l,2,…,m; j=1,2,n
DEM表示方法
点数据 图形法
不规则 典型特征 水平线
山峰、洼坑 隘口、边界
山脊线 谷底线 海岸线 坡度变换线
线数据
垂直线
典型线
DEM的表示方法
7.2 DEM的常用数据模型
一、规则格网(grid)模型
规则格网模型将空间区域分成规则的等距离单元，
每个单元对应一个数值，通常在数学上表示为一个
矩阵，在计算机中表现为一个二维数组，每个格网
根据各局部等值线上的高程点，通过插值 公式计算各点的高程，得到DEM。
2）数据头
DEM数据的起点坐标、坐标类型、格网大小、行列数 等。 3）数据体 行列数分布的数据阵列。
4、规则格网的优缺点 规则格网数据模型的优点：
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。
《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。
GIS分析 第7章 三维分析
❖实际应用中一般用来计算土石方量（填、挖方）
DEM的应用:可视化分析—表面面积和体积
洪水淹没分析
❖可交互式改变洪 水的高度
❖水体积计算 ❖淹没表面积计算
DEM的应用:可视化分析—填挖方分析
3.3.3填挖方分析
❖通过分析比较两个表面模型前后的变化， 还可以计算填埋及挖掘土石方量；
Aspect
DEM的应用—坡向提取
7
7
70
52
75
50
75
45
60
6
75
60
6
75
90 100
5
80
80
70
104 70
55 5
65
75 75
490
80
61
4
60
94
90
3
57
48
80
3
55
80
12 05
70
53 70
70
2
1
50
66
50
60
1
0
90 0
1
2
3 45 4
655
640 575
8
295
TU
DEM的应用—等值线
DEM的应用—等值线
石河子市DEM及其等值线
1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350
DEM的应用—可视化分析
3.3基于DEM的可视化分析
用地面实测记 录生成DEM
摄影测量学 7 数字地面模型
2.数字地面模型的内容 地貌信息：高程、坡度、坡向等 基本地物信息：居民地、水系、道路境界线等 主要的自然资源和环境信息：土壤、植被、地 质、气候等 主要的社会经济信息：人口分布、工农业产值、 收入等
3.数字高程模型（ＤＥＭ） 数字高程模型是对地球表面起伏的一种离 散的数字表达，是数字地面模型中最基本 的部分。 ＤＥＭ可以表示成区域Ｄ上三维向量序列：
渐进采样法
此法先以较稀的间隔采样， 此法先以较稀的间隔采样， 得到p1 p3、p5点 p1、 得到p1、p3、p5点，再判 p1、p3间是否需要加密 间是否需要加密。 断p1、p3间是否需要加密。 条件是， 条件是，两点间中点的二次 插值与线性插值之差是否超 如超限，则加密格网点。 限。如超限，则加密格网点。 h’’2=1/8(6h3+3h1-h5) h’ 2 =1/2(h3+h1) △ h 2 =1/8(2h3-h1-h5) 如 △ h 2 > T 则内插p2 p4两点 p2、 两点。 则内插p2、p4两点
一、基于矩形格网的DEM多项式内插 用已知规则格网点坐标内插出更密的规则 格网点（或其它点）的高程。方法是由4点或 更多的周边的相邻点拟合一个曲面（平面）， 然后计算待定点的高程。曲面必须连续甚至 光滑。
1.双线性 双线性多项式内插 双线性
根据最近的4个数据点，确定一个双线性多项式： 根据最近的4个数据点，确定一个双线性多项式：
用阵列代数表示为
a 00 a 10 a 20 a30 a01 a11 a 21 a31 a 02 a12 a 22 a32 a03 a13 a 23 a33 1 y = X AY T y 2 1×4 4×4 4×1 3 y
当4个已知点是规则格网点时，可由双 线性多项式的定义、直积运算和阵列代数 法推导出内插公式。 直接由定义推导
§6.3数字地面模型实例分析
§6.3 数字地面模型实例分析华东师范大学地理系在进行洋山港区及附近海域风场数值模拟研究时，为了使洋山港的风场数值模拟更好的符合实际情况，对大洋山及其附近岛屿进行了地形模拟。
大洋山、小洋山位于1220 0’-1220 9’E，300 34’ - 300 40’N。
我们选取的是1：100000地形图为基本的数据资料，以TM数据磁带为补充，进行三维数字地形模型的生成。
采用的基础软件是PC ARC/INFO 与SURFER(美国)，同时也利用了中国地质大学的MAPGIS,提高工作速度与质量,并在ER-MAPPER环境中进行了三维彩色动态显示与飞行模拟。
具体方法是：一地形数据的输入与编辑1 等高线的输入为保证数字地形模型的精度,等高线的输入是采用扫描输入法进行的。
首先将地形图上的等高线在聚脂薄膜上翻晒成阳片，然后在500dpi的精度下扫描成（0，1）二值化线化图象，将图象进行平滑滤波，除噪声之后进行边缘检测，图象细化跟踪矢量化，生成以（X，Y）坐标串表示的图形文件。
我们借用了MAPGIS软件中的自动矢量化功能，大大减少了工作量。
当然，如果没有MAPGIS软件，也可以直接采用数字化板在一些GIS软件包（如MAPINFO、ARC/INFO等）的支持下进行手扶跟踪数字化或进行屏幕数字化。
自动跟踪生成图形文件的等高线具有一定的缺省属性值，因此还必须给编辑好的等高线赋以正确的高程属性值。
地形图如图6-33所示：图6-33 大洋山地形示意图2 高程点的输入高程点和地面控制点对地表形态的描述起着十分重要的控制作用，在高程点输入中，我们采用点方式下的跟踪法进行输入。
二数据转换与数字地形模型的生成在输入地形数据之后,在这个基础上建立矩形数字高程模型。
首先建立拓扑关系,经检查无误后,在ARC/INFO环境下进行投影变换,用ARCATLAS命令将该COVERAGE转换成ATLAS图形输出文件格式YS.BNA文件（在具体进行转换时，输出的ITEM的第二项选取高程属性）。
数字地面模型
（二）采样点的密度 1、原始数据的分块 由于公路较长，路线所经地形区域较大，构造DTM的原 由于公路较长，路线所经地形区域较大，构造DTM的原 始数据量一般都很大，在应用各种数模内插方法时并不知 道哪一部分数据点在内插范围内，若求算每项一待定点都 对整个原始数据进行扫描，显然是不现实的，因此，应对 原始数据进行分块处理。 2、断裂线 断裂线是建立数字地形模型的重要数据，它对数模的高 程内插精度有相当大的影响。能否有效地处理断裂线 ， 是数据模能否用于工程实际的关键。
2、格网式数模 将路中线左、右一定宽度内的地面划分为大小相等的方格 或长方格，按一定的次序读取网格点高程，输入计算机即 构成格网式数模。 内插高程时，先判断给定点在哪个格网内，然后读出该格 网四个角点高程，采用一定的多项式内插方法内插。 格网数模的优点是只需存储格网节点的高程而不需存储平 面坐标值，检索和内插简单、快速、数据采集方便，选点 不依赖于经验，便于应用等。缺点是不适合地形的突然变 化，因为节点不一定是地形变化点，因此，地形变化大的 地方精度低。
3. 三角网式数字地面模型 三角网式数字地面模型简称三角网数模。它是用许多的平 面三角形逼近地形表面，即将地表面看成是由许多小三角 形平面所组成折面覆盖起来的，读取并存储三角形顶点的 三维坐标，即构成三角网数字地面模型。
三角网数模中任意一待定点高程，由该点所处的三角形平 面而定。 三角网数模的特点是：占用内存较少，数模内插的精度完 全取决于采样点的分布及取网的合理与否，所以要求操作 者具有一定的经验。 道路设计中一般采用的是三角网数模。
（二） 三角网数模的应用
1、内插纵、横地面线
2、建立三维地面模型
3、利用TIN生成等高线 、利用TIN生成等高线
（二） 三角形构网方法介绍
第10章 数字地面模型
n
§10-2 数字高程模型的内插方法
对于每个数据点i都可得到一个zi，由此可列误差方程式为：
v1 q11 q12 ... q1n a1 z1 v2 q21 q22 ... q2 n a2 z2 ... ... ... ... vn qn1 qn 2 ... qnn an zn
一、数字摄影测量采集DEM数据点 1、沿等高线采集 在地形复杂及陡峭的地区，可采用沿等高线跟踪的方法进 行数据采集。沿等高线采集时，可按等距离间隔记录数据 和按等时间间隔记录数据两种方式。 当按等时间间隔采集数据时，对于曲率大的等高线，则采 集速度慢，采集点密集；而对于平直的等高线，则采集的 点较稀疏。所以，只要选择恰当的时间间隔，所记录的数 据既能很好描述地形，且不会有太多的数据。
§10-2 数字高程模型的内插方法
DEM内插就是根据参考点上的高程求出其他待定点上的高 程，在数学上属于插值问题。由于所采集的原始数据排列 一般是不规则的，为了获取规则格网DEM，内插是必不可 少的。 DEM内插都要求连续光滑，这才有可能由邻近的数据点内 插出待定点的数据。对于一般地面，连续光滑是容易满足 的，但大范围的地形是复杂的，因此整个地形不可能用一 个多项式来拟合。如果用低次多项式拟合，其精度必然很 差；而高次多项式又可能产生不稳定的解。因此在DEM内 插中，一般不采用整体函数内插，而采用局部函数内插。
一、移动曲面拟合法 1、建立坐标原点。 对DEM的每个格网点，从数据点中检索出对应该格网点的 几个分块格网，并从中取出数据点，将坐标原点移至该格 网点P(XP,YP)：
Xi X i X P Yi Yi YP
第七章 数字地面模型的建立与应用
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
§6.2 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。
Photogrammetry & Remote Sensing-----Surveying & Mapping Engineering
第七章 数字地面模型 的建立及应用
Photogrammetry,2004
数字地形模型
鲱鱼骨式三角网建模
(1) 计算点P到各个分界点的距离Di, （I=1,2,……n; n为分区 数）。求Di的最小值Dmin及其相应的分区序号T。 (2) 分别计算点P与直线T-1，T和T，T+1的垂足ZT，ZT+1； (3)判断：如果垂足点ZT在直线T-1T上（即点T-1与点T之间 ），则进一步查明; (4)如果垂足点ZT+1不在直线TT+1上，而是在其延长线上， 则可知P点位于分区T内，即T为P点的搜索分区。否则进行 如下判断： (5)分别计算P点到区域T的中点T中和T+1的中点（T+1）中 的距离DPT中和DP（T+1）中。如果DPT中小于DP（T+1 ）中，则搜索分区为T，为否则为T+1。
2）内插点的探索
为了便于查明某个三角形网眼和进行内插，三角网数模息 应按一定的规律进行存贮。将原始数据编制成一个链表。 对给计算机的每一个三角形都占有一个编号，这个号是由 组成该三角形的顶点编成的。如果三角形顶点是1，2，3 组成，则编号就写成123。采用这种方法，在给信息时， 就不需要多次重复相邻三角形每个公共顶点。
3.数字地形模型
获取数字地面数据的方法
数字地形模型的种类
数字地形模型(digital terrain model),简称 DTM ,是指表达地形特征的空间分布的一个规 则或不规则的数字阵列，也就是将地形表面 用密集点的x,y,z坐标的数字形式来表达。 如果根据这批数据点的数据，建立一个 数字曲面，使该曲面逼近实际地形表面，就 可以根据该曲面内插出地面上任意一点的高 程或其他地形信息，从而完成各种复杂的设 计和计算。
方格网数字地形模型
为了解上式中的16个系数，除了格网角上的四个点的高程 外Z外，还必须考虑格网点上沿着X方向的斜率、沿着Y方 向的斜率和曲面的扭曲： Z Z 2Z ZX , ZY , Z XY X Y XY 这些斜率和扭曲可根据该数据点邻近的 数据点的高程求出。如数据点9： Z Z 4 Z 8 Z Z 6 Z 2 ZX9 , ZY 9 , X 2 Y 2 ( Z1 Z 5 ) ( Z 3 Z 7 ) 2Z Z XY XY 4 解所建立的16个线性联立方程组，即得所求方程组的系数。
7.1 7.2数字地面模型的概念与数据获取
数字摄影测量的DEM数据采集方式
•选择采样 :可根据 地形特征进行选择采样
•混合采样:将规则采样与选择采样结合起 来进行
•自动化DEM数据采集:按影像上的规则 格网利用数字影像匹配进行数据采集。
DEM的质量控制
数据采集是DEM的关键问题。内插方 法不能弥补取样不当造成信息损失
Dx
(X0,Y0)
（j= 0，1，·，NY－1） · ·
Dy
存贮量最小、便于使用管理。缺点是有 时不能准确表示地形的结构与细部，
不规则三角网TIN
若将按地形特征采集的点按一定规则连接 成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形， 构成一个不规则三角网TIN表示的DEM,通 常称为三角网DEM或TIN。
能较好地顾及地貌特征点、线，表示复杂地形 表面比矩形格网精确。缺点是数据量较大，数 据结构较复杂，使用与管理也较复杂。
数字摄影测量的DEM数据采集方式
沿等高线采样:沿等高线采样可按等 距离间隔记录数据或按等时间间隔 记录数据方式进行 . 规则格网采样 :方法简单、精度较高、 作业效率也较高；特征点可能丢失
等高线
数字摄影测量的DEM数据采集方式 沿断面扫描 :获取数据的精度比其它 方法要差，特别是在地形变化趋势改 变处，常常存在系统误差。
数字地面模型的应用领域
在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立 体透视图，制作正射影像图与地图的修测。 在遥感中可作为分类的辅助数据。它是地理信 息系统的基础数据。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在军事上可用于导航及导弹制导。 在工业上可利用DSM绘制出表面结构复杂的物 体的形状。
可从DEM数据中通过地形分析方法得到的一些主要地形属性（据 I.D.MOORE 等） 所具有的水文意义 属性 定义
《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
:：：
：
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数字地面模型的表现形式
数字地面模型DTM是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示。
或者说，DTM就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。
由于地面有广泛的属性，外延也非常丰富，比如也可以指某个地区地层或某时刻地温、气温、气压等的分布。
因此DTM实质是表示了一系列定义于某指定地域上的各种函数的数值表达点集，可表示为：
DTM k=f k (X p,Y p) k=1,2,…,m；p=1,2,…,n
其中，k为某函数或某属性序号；p为该点集中的点的序号；f为函数模型简写。
式子的左边表示第k类DTM，右边表示第k类地面函数对应于n个有序点集的函数值或一个向量序列。
这个表达式几乎可以概括各地层所有连续的、非连续的要素和现象。
数字地面模型中所包含的地面属性信息类型一般可分为：地貌信息、基本地物信息、主要的自然资源和环境信息、主要的社会经济信息。
下面给出几个常见的DTM表现形式，即k的取值不同：
（1）等值线：凡是在区域内连续分布，并具有渐变的地面特性，都可用等值线形式输出它的数字地面模型。
例如：等高线图，等温线图，等压线图等。
（2）平面多边形：平面多边形图适用于表示局部等值分布的地面特性，如土壤、植被、土地利用、行政区等，可用栅格数据结构或矢量数据以图斑形式输出各类地面的特性。
（3）晕渲图：晕渲图－通过模拟实际地面本影与落影的方法反映实际地形起伏特征的一种重要的地形图。
通过晕渲图，可以很好的反应地形地势的变化，有很好的立体感，方便用图者的使用。
（4）离散点的三维坐标，此为纯数字形式，是未加工及可视化的测量数据。
（5）数字高程模型DEM：是DTM的特定类型，是关于地面某指定地域上n个有序点集的高程函数值（地形分量），即
DEM=H (X p,Y p) p=1,2,…,n
DTM直接表达地表地物的高度信息，当处理掉植被、房屋等高度后，就能得到DEM 数据。
DEM的表现形式有：
a)规则格网Grid
b)等高线模型
c)不规则三角网TIN
d)混合网Grid+TIN。