数字测图II-2VIP免费

1第二章、等高线自动追踪1.DEM的表示2.格网法等高线追踪3.TIN等高线追踪4.TIN和格网模型的应用比较数字地形表达•20世纪中叶后，随着计算机科学、现代数学和计算机图形学的发展，各种数字地形表达方式得到迅猛的发展。•计算机和计算机技术在测绘方面的应用使得测绘学科逐步向数字化与自动化、实时处理与多用途的方向发展。计算机技术在很大程度上改变了地图制图的生产方式，同时也改变着地图产品的样式和用图概念。•数字地形表达的方式可以分为两大类，即数学描述和图像描述。使用傅立叶级数和多项式来描述地形是常用的数学描述方法。规则格网、不规则格网、等高线则是图像描述的常用方式。§2.1DEM的表示§2.1DEM的表示数字地形表达1.测绘学中数字地形模型（DTM：DigitalTerrainModel）是地形数字化的表达方式。2.数字地形模型是新一代的地形图，地貌和地物不再用直观的等高线和图例符号在纸上表达，而是通过计算机储存介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式描述。3.通常根据不同的具体需要，将某些地面的特性信息与地形信息结合在一起，构成有特种用途的数字地面模型。§2.1DEM的表示数字高程模型-DEM•传统地形测图中，地物用地物符号表达，地貌用高程点或等高线表达。•从地形测绘的角度出发，一般仅把基本地形图中的地形要素、特别是高程信息，作为数字地形模型（DTM）的内容。即通常DTM的主要内容是数字高程模型（DEM:DigitalElevationModel）。•从测绘学的角度，地面高程模型是高程Z关于平面坐标X，Y两个自变量的连续函数，DEM只是地面高程模型的一个有限的离散表示。§2.1DEM的表示数字高程模型-DEM表示法1.数学方法：用数学方法来表达，可以采用整体拟合方法，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。也可用局部拟合方法，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。§2.1DEM的表示数字高程模型-DEM表示法2.图形方法：线模式——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。点模式——用离散采样数据点建立DEM是DEM建立常用的方法之一。数据采样可以按规则格网采样，可以是密度一致的或不一致的；可以是不规则采样，如不规则三角网、邻近网模型等；也可以有选择性地采样，采集山峰、洼坑、隘口、边界等重要特征点。在地理信息系统中，DEM最主要的三种表示模型是：规则格网模型，等高线模型和不规则三角网模型。2§2.1DEM的表示DEM表示法§2.1DEM的表示点模式DEM的几种表示模型1.规则格网模型2.不规则三角网模型(TIN:TriangulatedIrregularNetwork)3.等高线模型4.层次模型*规则格网模型和TIN模型是最常用的模型§2.1DEM的表示点模式DEM的几种表示模型规则格网模型•规则网格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高程值。数学上表示为一个矩阵，计算机实现中则是一个二维数组。•每个格网的高程值有两种不同的解释。格网栅格观点认为格网单元对应的地面面积内高程是均一的高度，这种DEM是一个不连续的函数。点栅格观点认为该网格单元的高程值是网格中心点的高程，这样就需要用距离加权平均方法来计算每个点的高程。点栅格观点比较常用。矩阵结构的§2.1DEM的表示点模式DEM的几种表示模型TIN模型•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。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。•TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。•TIN的数据存储方式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。频繁使用指针。3§2.1DEM的表示点模式DEM的几种表示模型等高线模型•等高线模型表示高程，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。•等高线通常用二维的链表来存储，其被存成一个有序的坐标点对序列，可以认为是一条带有...