DEM及其應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1DEM及其應(yīng)用及其應(yīng)用4 基本概念4 DEM生成 ( Generation )4 DEM操作 ( Manipulation )4 DEM解譯 ( Interpretation )4 DEM可視化(Visualization )4 DEM應(yīng)用( Application )主要內(nèi)容第1頁/共36頁F Digital Terrain Model (DTM)F Digital Elevation Model (DEM)F Triangulated Irregular Network (TIN)常用術(shù)語第2頁/共36頁 D DE EM M管管理理 D DE EM M可可視視化化 D DE EM

2、M應(yīng)應(yīng)用用 D DE EM M解解譯譯 D DE EM M生生成成 D DE EM M 現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)世世界界數(shù)據(jù)流第3頁/共36頁第4頁/共36頁k=fa(x,y)h=f(x,y)第5頁/共36頁l點(diǎn)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)4DEM表現(xiàn)方式第6頁/共36頁數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第7頁/共36頁l一般問題精度 成本 效率第8頁/共36頁不同坡度不同坡度 條件下的條件下的等高距等高距CI與等價的與等價的DEM分辨率分辨率d21545C I1210D28 - 427 -1110 - 15第9頁/共36頁特征點(diǎn)、線對特征點(diǎn)、線對DEMDEM的貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)（1） 根據(jù)地形起伏的復(fù)雜程度不同，如果同時采集數(shù)字等高線數(shù)據(jù)和特征點(diǎn)線如

3、地形線和斷裂線等，則進(jìn)一步產(chǎn)生的 DEM 精度可以達(dá)到 1/61/14 等高距；然而，如果不采集特征數(shù)據(jù)，僅由等高線產(chǎn)生的 DEM 精度將降低 40%60%而只有 1/31/5 等高距。同時，考慮特征后最大數(shù)據(jù)殘差的幅度和頻度都將大大減小，對于地形破碎地區(qū)，這種效果更加顯著。（2） 對于正方形 DEM，考慮與不考慮特征數(shù)據(jù)其精度差別滿足如下的關(guān)系：其中，d 為格網(wǎng)間距，A、B 為常數(shù)。如果包括重要的地形特征數(shù)據(jù)，DEM 精度與格網(wǎng)間距大小呈線性關(guān)系；反之，這種關(guān)系變得十分復(fù)雜，并且DEM 精度將隨格網(wǎng)間距的增大迅速降低。d2cgBA(1)DEM 的空間分辨率與等高線地圖的等高距之間的關(guān)系：d

4、= K CI cot (2)其中，CI 為等高距，為地面的平均坡度，K 為常數(shù)（考慮特征時在 1.5 到 2.0 之間，沒有特征時在 1.0 到 1.5 之間） ，d 為 DEM 的空間分辨率。第10頁/共36頁4地面測量精度最高、適于大比例尺地形建模、解決大范圍數(shù)據(jù)采集的效率較低4空間攝影與遙感：高程量測精度低4既有地形圖：成本低、效率高4航空攝影：現(xiàn)實(shí)性好、大范圍、高精度數(shù)據(jù)源第11頁/共36頁4攝影測量（全自動、交互式）： 1 沿等高線采集 (JX3)， 2 規(guī)則格網(wǎng)采集 (VirtuoZo)， 3 沿斷面掃描， 4 漸近采樣， 5 選擇采樣， 6 混合采樣（規(guī)則+選擇）(JX-4A)。

5、4既有地形圖數(shù)字化： 1 手扶跟蹤數(shù)字化， 2 掃描數(shù)字化 (GeoScan)：on-screen Digitization。4地面測量：全站儀（接觸與非接觸）4GPS數(shù)據(jù)獲取方法第12頁/共36頁 比較結(jié)果 采集方式圖 28全部圖 28平地圖 28丘陵圖 29全部圖 29平地圖 29山地全自動格網(wǎng)2.993.492.667.032.475.94全數(shù)字化：粗格網(wǎng)+特征線1.611.211.523.801.172.79BC2：DLG2.331.331.263.361.502.58既有地形圖：DLG1.501.311.263.361.492.52第13頁/共36頁第14頁/共36頁內(nèi)插的實(shí)質(zhì)在于鄰

6、域的選取！DEM內(nèi)插第15頁/共36頁ABCpGridABCDp基本的DEM內(nèi)插方法leftright雙線性內(nèi)插距離加權(quán)平均第16頁/共36頁第17頁/共36頁 由于DEM不同于傳統(tǒng)的等高線圖形，其只是一個數(shù)值陣列存放于計算機(jī)當(dāng)中。因此，必須有專門的程序來顯示和操作這些數(shù)據(jù)。我們把有關(guān)的二維和三維圖形顯示稱為對DEM數(shù)據(jù)的可視化或?yàn)g覽。既然DEM數(shù)據(jù)已經(jīng)完整地表示了實(shí)際地形起伏特征，數(shù)據(jù)瀏覽程序則要根據(jù)這些數(shù)據(jù)力圖逼真地重建地形表面。一般有以下幾個層次的可視化： 第18頁/共36頁第19頁/共36頁第20頁/共36頁JX-4A 采集的原始數(shù)據(jù)分布采集的原始數(shù)據(jù)分布( (粗格網(wǎng)粗格網(wǎng)+ +特征線特征線) )第21頁/共36頁第22頁/共36頁第23頁/共36頁第24頁/共36頁第25頁/共36頁第26頁/共36頁第27頁/共36頁第28頁/共36頁(DEM+DOQ+DLG)第29頁/共36頁k=fa(x,y)h=f(x,y)第30頁/共36頁l點(diǎn)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)4DEM表現(xiàn)方式第31頁/共36頁 比較結(jié)果 采集方式圖 28全部圖 28平地圖 28丘陵圖 29全部圖 29平地圖 29山地全自動格網(wǎng)2.993.492.667.032.475.94全數(shù)字化：粗格網(wǎng)+特征線1.611.211.523.801.172.79BC2：DLG2.331.331.263.361.502.58既有