數(shù)字高程模型

1、 DTM (Digital Terrain Model, DTM)是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。如地面溫度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤類型等其他地面諸特征。 數(shù)字地形模型中地形屬性為高程時稱為數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）。高程是地理空間中的第三維坐標(biāo)。數(shù)學(xué)表達(dá)為：數(shù)學(xué)表達(dá)為：z = fz = f（x x，y y） DEM是DTM的一個子集，是DTM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最核心部分，可以從中提取出各種地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并進(jìn)行通視分析，流域結(jié)構(gòu)生成等應(yīng)用分析。 谷脊特征分析 淹沒邊界的計算

2、 剖面圖的自動繪制 坡度、坡向分析 地表粗糙度計算 地表形態(tài)的自動分類 地形曲面擬合 立體透視圖 通視分析 地貌暈渲圖及其與專題地圖疊置 交通線路選擇 工程土方量估算 項目選址 土地利用規(guī)劃 DTM的數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)源決定采集方法：（1）航空或航天遙感圖像為數(shù)據(jù)源（2）以地形圖為數(shù)據(jù)源 （3）以地面實(shí)測記錄為數(shù)據(jù)源（4）其它數(shù)據(jù)源 用數(shù)學(xué)方法來表達(dá)，可以采用整體擬合方法，即根據(jù)區(qū)域所有的高程點(diǎn)數(shù)據(jù)，用傅立葉級數(shù)和高次多項式擬合統(tǒng)一的地面高程曲面。也可用局部擬合方法，將地表復(fù)雜表面分成正方形規(guī)則區(qū)域或面積大致相等的不規(guī)則區(qū)域進(jìn)行分塊搜索，根據(jù)有限個點(diǎn)進(jìn)行擬合形成高程曲面。 1）線模式 等高

3、線是表示地形最常見的形式。其它的地形特征線也是表達(dá)地面高程的重要信息源，如山脊線、谷底線、海岸線及坡度變換線等。 等高線通常被存儲成一個等高線通常被存儲成一個有序有序的的坐坐標(biāo)點(diǎn)序列標(biāo)點(diǎn)序列，可以認(rèn)為是一條帶有高程，可以認(rèn)為是一條帶有高程值屬性的值屬性的簡單多邊形簡單多邊形或多邊形弧段。或多邊形弧段。由于等高線模型只是表達(dá)了區(qū)域的由于等高線模型只是表達(dá)了區(qū)域的部部分高程值分高程值，往往需要一種，往往需要一種插值方法插值方法來來計算落在計算落在等高線以外等高線以外的的其他點(diǎn)其他點(diǎn)的高程，的高程，又因?yàn)檫@些點(diǎn)是落在兩條等高線包圍又因?yàn)檫@些點(diǎn)是落在兩條等高線包圍的區(qū)域內(nèi)，所以，通常只要使用的區(qū)域內(nèi)，

4、所以，通常只要使用外包外包的的兩條等高線的高程進(jìn)行兩條等高線的高程進(jìn)行插值插值。 等高線通常可以用二維的鏈表來存儲。另外的一種方法是用圖來表示等高線的拓?fù)潢P(guān)系，將等高線之間的區(qū)域表示成圖的節(jié)點(diǎn)，用邊表示等高線本身。此方法滿足等高線閉合或與邊界閉合、等高線互不相交兩條拓?fù)浼s束。這類圖可以改造成一種無圈的自由樹。下圖為一個等高線圖和它相應(yīng)的自由樹。BAFCGEHD等高線和相應(yīng)的自由樹 1）線模式2）點(diǎn)模式 用離散采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)建立DEM是DEM建立常用的方法之一。數(shù)據(jù)采樣可以按規(guī)則格網(wǎng)采樣，可以是密度一致的或不一致的；可以是不規(guī)則采樣，如不規(guī)則三角網(wǎng)、鄰近網(wǎng)模型等；也可以有選擇性地采樣，采集山峰、洼坑

5、、隘口、邊界等重要特征點(diǎn)。 3）規(guī)則格網(wǎng)模型規(guī)則格網(wǎng)模型 規(guī)則網(wǎng)格，通常是正方形，也可以是矩形、三角形等規(guī)則網(wǎng)格。規(guī)則網(wǎng)格將區(qū)域空間切分為規(guī)則的格網(wǎng)單元，每個格網(wǎng)單元對應(yīng)一個數(shù)值。數(shù)學(xué)上可以表示為一個矩陣，在計算機(jī)實(shí)現(xiàn)中則是一個二維數(shù)組。每個格網(wǎng)單元或數(shù)組的一個元素，對應(yīng)一個高程值，如圖所示。 規(guī)則格網(wǎng)法是把規(guī)則格網(wǎng)法是把DEMDEM表示成表示成高程矩陣高程矩陣，此時，此時，DEMDEM來源于直接規(guī)則矩形格來源于直接規(guī)則矩形格網(wǎng)采樣點(diǎn)或由不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插產(chǎn)生。網(wǎng)采樣點(diǎn)或由不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插產(chǎn)生。 結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單，計算機(jī)對矩陣的計算機(jī)對矩陣的處理處理比較比較方便方便，高程矩陣已成為，高程

6、矩陣已成為DEMDEM最通用最通用的形式。高程矩陣特別的形式。高程矩陣特別有利于有利于各種應(yīng)用各種應(yīng)用。 但但GridGrid系統(tǒng)也有下列系統(tǒng)也有下列缺點(diǎn)缺點(diǎn)：a) a) 地形簡單的地區(qū)存在地形簡單的地區(qū)存在大量冗余數(shù)大量冗余數(shù)據(jù)據(jù)；b) b) 如不改變?nèi)绮桓淖兏窬W(wǎng)大小格網(wǎng)大小, ,則則無法適用無法適用于起伏程度不同的地區(qū)；于起伏程度不同的地區(qū)；c) c) 對于某些特殊計算如對于某些特殊計算如視線視線計算時，格網(wǎng)的計算時，格網(wǎng)的軸線方向被夸大軸線方向被夸大；d) d) 由于柵格過于粗略，由于柵格過于粗略，不能精確不能精確表示地形的關(guān)鍵特征表示地形的關(guān)鍵特征, ,如山峰、洼坑、如山峰、洼坑、山脊

7、等；山脊等； 對于每個格網(wǎng)的數(shù)值有兩種不同的解釋。第一種是格網(wǎng)柵格觀點(diǎn)，認(rèn)為該格網(wǎng)單元的數(shù)值是其中所有點(diǎn)的高程值，即格網(wǎng)單元對應(yīng)的地面面積內(nèi)高程是均一的高度，這種數(shù)字高程模型是一個不連續(xù)的函數(shù)。第二種是點(diǎn)柵格觀點(diǎn)，認(rèn)為該網(wǎng)格單元的數(shù)值是網(wǎng)格中心點(diǎn)的高程或該網(wǎng)格單元的平均高程值，這樣就需要用一種插值方法來計算每個點(diǎn)的高程。 不規(guī)則三角網(wǎng)（Triangulated Irregular Network, TIN）是另外一種表示數(shù)字高程模型的方法Peuker等，1978，它既減少規(guī)則格網(wǎng)方法帶來的數(shù)據(jù)冗余，同時在計算（如坡度）效率方面又優(yōu)于純粹基于等高線的方法。 TIN模型根據(jù)區(qū)域有限個點(diǎn)集將區(qū)域劃分

8、為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)，區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi)。如果點(diǎn)不在頂點(diǎn)上，該點(diǎn)的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點(diǎn)的高程，在三角形內(nèi)則用三個頂點(diǎn)的高程）。所以TIN是一個三維空間的分段線性模型，在整個區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。 不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)表示法克服了高程矩陣中冗余數(shù)據(jù)的問題，而且能更加有效地用于各類以DTM為基礎(chǔ)的計算。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 TIN的數(shù)據(jù)存儲方式比格網(wǎng)DEM復(fù)雜，它不僅要存儲每個點(diǎn)的高程，還要存儲其平面坐標(biāo)、節(jié)點(diǎn)連接的拓?fù)潢P(guān)系，三角形及鄰接三角形等關(guān)系。TIN模型在概念上類似于多邊形網(wǎng)絡(luò)的矢量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只是TIN模型不需要定義“島”和“洞”的拓?fù)潢P(guān)

9、系。 鄰接三角形 1 X Y Z 2 X Y Z 3 X Y Z 4 X Y Z 5 X Y Z 6 X Y Z 7 X Y Z 8 X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 頂點(diǎn) 5 6 8 7 5 4 2 3 6 5 7 4 6 5 4 4 8 8 8 7 2 1 X 3 1 2 6 4 5 3 4 X X 5 8 7 X 6 2 8 6 7 X X 點(diǎn)文件 三角形文件 1 1 1 2 5 4 4 3 NoXYZ190.010.043.5250.710.067.3367.223.962.6:1010.090.081.0 不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程

10、由連續(xù)的三角面組成，三角面的形狀和大小取決于不規(guī)則分布的測點(diǎn)，或節(jié)點(diǎn)的位置和密度。不規(guī)則三角網(wǎng)與高程矩陣方法不同之處是隨地形起伏變化的復(fù)雜性而改變采樣點(diǎn)的密度和決定采樣點(diǎn)的位置，因而它能夠避免地形平坦時的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征點(diǎn)如山脊、山谷線、地形變化線等表示數(shù)字高程特征。 1 1）容易以多種形式顯示地形信息。地形數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機(jī)軟件處理過后，）容易以多種形式顯示地形信息。地形數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機(jī)軟件處理過后，產(chǎn)生多種比例尺的地形圖、縱橫斷面圖和立體圖。而常規(guī)地形圖一經(jīng)制作產(chǎn)生多種比例尺的地形圖、縱橫斷面圖和立體圖。而常規(guī)地形圖一經(jīng)制作完成后，比例尺不容易改變或需要人工處理。完成后，比例尺不容易改變

11、或需要人工處理。2 2）精度不會損失）精度不會損失。常規(guī)地圖隨著時間的推移，圖紙。常規(guī)地圖隨著時間的推移，圖紙將會變形將會變形，失掉失掉原有原有的精度。而的精度。而DEMDEM采用數(shù)字媒介，因而能保持采用數(shù)字媒介，因而能保持精度不變精度不變。另外，由常規(guī)的地。另外，由常規(guī)的地圖用人工的方法制作其他種類的地圖，精度會圖用人工的方法制作其他種類的地圖，精度會受到損失受到損失，而由，而由DEMDEM直接輸直接輸出，精度可出，精度可得到控制得到控制。3 3）容易實(shí)現(xiàn)自動化、實(shí)時化）容易實(shí)現(xiàn)自動化、實(shí)時化。常規(guī)地圖要增加和修改都。常規(guī)地圖要增加和修改都必須重復(fù)必須重復(fù)相同的相同的工序，工序，勞動強(qiáng)度大勞

12、動強(qiáng)度大而且而且周期長周期長，而，而DEMDEM由于是數(shù)字形式的，所以增加和修由于是數(shù)字形式的，所以增加和修改地形信息改地形信息只需只需將修改信息直接將修改信息直接輸入計算機(jī)輸入計算機(jī)，經(jīng)軟件經(jīng)軟件處理后即可得各種地處理后即可得各種地形圖。形圖。與與傳統(tǒng)地形圖傳統(tǒng)地形圖比較，比較，DEMDEM作為地形表面的一種數(shù)字表達(dá)形式有如下特點(diǎn)：作為地形表面的一種數(shù)字表達(dá)形式有如下特點(diǎn)： 1 1）作為國家地理信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；）作為國家地理信息的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 2 2）土木工程、景觀建筑與礦山工程規(guī)劃與設(shè)計；）土木工程、景觀建筑與礦山工程規(guī)劃與設(shè)計； 3 3）為軍事目的而進(jìn)行的三維顯示；）為軍事目的而進(jìn)行的三維

13、顯示； 4 4）景觀設(shè)計與城市規(guī)劃；）景觀設(shè)計與城市規(guī)劃； 5 5）流水線分析、可視性分析；）流水線分析、可視性分析； 6 6）交通路線的規(guī)劃與大壩選址；）交通路線的規(guī)劃與大壩選址； 7 7）不同地表的統(tǒng)計分析與比較；）不同地表的統(tǒng)計分析與比較； 8 8）生成坡度圖、坡向圖、剖面圖、輔助地貌分析、估計侵蝕和徑流等；）生成坡度圖、坡向圖、剖面圖、輔助地貌分析、估計侵蝕和徑流等； 9 9）作為背景疊加各種專題信息如土壤、土地利用及植被覆蓋數(shù)據(jù)等，以進(jìn)行顯示與）作為背景疊加各種專題信息如土壤、土地利用及植被覆蓋數(shù)據(jù)等，以進(jìn)行顯示與分析；分析； 1010）與）與GISGIS聯(lián)合進(jìn)行空間分析；聯(lián)合進(jìn)行空

14、間分析； 1111）虛擬現(xiàn)實(shí)）虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)(Virtual Reality)； 此外，從此外，從DEMDEM還能派生以下主要產(chǎn)品：平面等高線圖、立體等高線圖、等坡度圖、還能派生以下主要產(chǎn)品：平面等高線圖、立體等高線圖、等坡度圖、暈渲圖、通視圖、縱橫斷面圖、三維立體透視圖、三維立體彩色圖等。暈渲圖、通視圖、縱橫斷面圖、三維立體透視圖、三維立體彩色圖等。 1 1、數(shù)據(jù)獲取與處理、數(shù)據(jù)獲取與處理沿斷面采集沿斷面采集選點(diǎn)采集選點(diǎn)采集1 1）數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 為了建立DEM，必需量測一些點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這就是DEM數(shù)據(jù)采集。1）地面測量）地面測量利用自動記錄的測距經(jīng)緯儀（常用

15、電子速測經(jīng)緯儀或全站經(jīng)緯儀）在野外實(shí)測。這種速測經(jīng)緯儀一般都有微處理器，可以自動記錄和顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，還能進(jìn)行多種測站上的計算工作。其記錄的數(shù)據(jù)可以通過串行通訊，輸入計算機(jī)中進(jìn)行處理。2）現(xiàn)有地圖數(shù)字化）現(xiàn)有地圖數(shù)字化利用數(shù)字化儀對已有地圖上的信息（如等高線）進(jìn)行數(shù)字化的方法，目前常用的數(shù)字化儀有手扶跟蹤數(shù)字化儀和掃描數(shù)字化儀。3）空間傳感器）空間傳感器利用全球定位系統(tǒng)GPS，結(jié)合雷達(dá)和激光測高儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。4）數(shù)字?jǐn)z影測量方法）數(shù)字?jǐn)z影測量方法這是DEM數(shù)據(jù)采集最常用的方法之一。利用附有的自動記錄裝置（接口）的立體測圖儀或立體坐標(biāo)儀、解析測圖儀及數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)，進(jìn)行人工、半自動或全自動的

16、量測來獲取數(shù)據(jù)。 方法：方法：1 1、格網(wǎng)法、格網(wǎng)法2 2、三角網(wǎng)法、三角網(wǎng)法3 3、立體像對法、立體像對法4 4、曲面擬合法、曲面擬合法5 5、等值線插值法、等值線插值法在地形圖上蒙上格網(wǎng)，在地形圖上蒙上格網(wǎng)，逐格逐格讀取讀取中心中心點(diǎn)點(diǎn)或或交點(diǎn)交點(diǎn)的高程值。的高程值。 對有限個離散點(diǎn)，對有限個離散點(diǎn)，每三個每三個鄰近點(diǎn)鄰近點(diǎn)聯(lián)結(jié)成聯(lián)結(jié)成三角形，每個三角三角形，每個三角形代表一個形代表一個局部平面局部平面，再根據(jù)每個平面方程，可計算，再根據(jù)每個平面方程，可計算各格網(wǎng)各格網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)高程，生成高程，生成DEMDEM。 應(yīng)盡可能保證每個三角形是銳角三角應(yīng)盡可能保證每個三角形是銳角三角形或三邊的長度近似

17、相等，避免出現(xiàn)形或三邊的長度近似相等，避免出現(xiàn)過大的鈍角和過小的銳角。過大的鈍角和過小的銳角。 當(dāng)已知三角形的兩個頂點(diǎn)后，利用當(dāng)已知三角形的兩個頂點(diǎn)后，利用余弦定理余弦定理計計算備選第三頂點(diǎn)的三角形內(nèi)角的大小，選擇最算備選第三頂點(diǎn)的三角形內(nèi)角的大小，選擇最大者對應(yīng)的點(diǎn)為該三角形的第三頂點(diǎn)。大者對應(yīng)的點(diǎn)為該三角形的第三頂點(diǎn)。 將原始數(shù)據(jù)分塊將原始數(shù)據(jù)分塊 檢索所處理三角形鄰近點(diǎn)檢索所處理三角形鄰近點(diǎn)C1C2C3iCCmax則C為該三角形第三頂點(diǎn) iiiiibacbaC2cos222AB與與A A點(diǎn)距離點(diǎn)距離最近的點(diǎn)最近的點(diǎn)哪個內(nèi)哪個內(nèi)角最大角最大iiiiibacbaC2cos222對每一個已生成

18、的三角形的新增加的兩對每一個已生成的三角形的新增加的兩邊，按角度最大的原則向外進(jìn)行擴(kuò)展，邊，按角度最大的原則向外進(jìn)行擴(kuò)展，并進(jìn)行是否重復(fù)的檢測。并進(jìn)行是否重復(fù)的檢測。向外擴(kuò)展的處理：若從頂點(diǎn)為向外擴(kuò)展的處理：若從頂點(diǎn)為P P1 1(X(X1 1,Y,Y1 1), ), P P2 2(X(X2 2,Y,Y2 2), P), P3 3(X(X3 3,Y,Y3 3) )的三角形之的三角形之P P1 1P P2 2邊向外擴(kuò)邊向外擴(kuò)展，應(yīng)取位于直線展，應(yīng)取位于直線P P1 1P P2 2與與P P3 3異側(cè)的點(diǎn)異側(cè)的點(diǎn) 0)()(),(1212112YYXXXXYYYXF0),(),(33YXFYXFp

19、3p2若備選點(diǎn)P之坐標(biāo)為（X，Y）重復(fù)與交叉的檢測：任意一邊最多只能是兩個三角形的公共邊。p1資料來源于張超主編的資料來源于張超主編的地理信息系統(tǒng)教程地理信息系統(tǒng)教程所配光盤所配光盤 根據(jù)根據(jù)有限個有限個離散點(diǎn)的高程，采用離散點(diǎn)的高程，采用多項式多項式或或樣條函數(shù)樣條函數(shù)求得求得擬合公式擬合公式，再逐個，再逐個計算各點(diǎn)的高程，得到擬合的計算各點(diǎn)的高程，得到擬合的DEMDEM?？煞从?。可反映總的地勢總的地勢，但，但局部局部誤差誤差較大較大。可分為：可分為：整體擬合整體擬合：根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)：根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)所有采樣點(diǎn)所有采樣點(diǎn)的觀測值建立的觀測值建立趨勢面模型趨勢面模型。特點(diǎn)是不。特點(diǎn)是不能反映內(nèi)插

20、區(qū)域內(nèi)的局部特征。能反映內(nèi)插區(qū)域內(nèi)的局部特征。局部擬合局部擬合：利用：利用鄰近的鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)估計估計未知點(diǎn)的值，能未知點(diǎn)的值，能反映局部反映局部特征。特征。（一）（一）基于基于DEMDEM的信息提取的信息提取1 1、坡度、坡度定義為地表單元的法向與定義為地表單元的法向與Z Z軸的夾角，即切平面與水平面的夾角。軸的夾角，即切平面與水平面的夾角。在計算出各地表單元的坡度后，可對不同的坡度設(shè)定不同的灰度級，可得到坡在計算出各地表單元的坡度后，可對不同的坡度設(shè)定不同的灰度級，可得到坡度圖。度圖。2 2、坡向、坡向坡向是地表單元的法向量在水平面上的投影與坡向是地表單元的法向量在水平面上的投影與X

21、X軸之間的夾角，軸之間的夾角， 在計算出每個地表單元的坡向后，可制作坡向圖，通常把坡向分為東、南、西、在計算出每個地表單元的坡向后，可制作坡向圖，通常把坡向分為東、南、西、北、東北、西北、東南、西南北、東北、西北、東南、西南8 8類，再加上平地，共類，再加上平地，共9 9類，用不同的色彩顯示，即類，用不同的色彩顯示，即可得到坡向圖?？傻玫狡孪驁D。（Grid DEMGrid DEM上制作坡度、坡向圖）上制作坡度、坡向圖）3 3、地表粗造度（破碎度）、地表粗造度（破碎度）是反映地表的起伏變化和侵蝕程度的指標(biāo)，一般定義為地表單元的曲面面積與是反映地表的起伏變化和侵蝕程度的指標(biāo)，一般定義為地表單元的曲

22、面面積與其水平面上的投影面積之比。其水平面上的投影面積之比。 通常用通常用3 3* *3 3的格的格網(wǎng)窗口在網(wǎng)窗口在DEMDEM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)矩陣中連續(xù)移動矩陣中連續(xù)移動計算完成。計算完成。 平地平地崗丘崗丘丘陵丘陵低山低山高高山山絕對絕對h h40060400600 0相對相對h h100100100-200100-200坡向坡向33DEMDEM計算地表形態(tài)要素計算地表形態(tài)要素H,H,H,H,坡度、坡向等坡度、坡向等地形分類標(biāo)準(zhǔn)表地形分類標(biāo)準(zhǔn)表地形自動分類地形自動分類5 5、地貌形態(tài)的自動分類地貌形態(tài)的自動分類包括平均高程、相對高程、高程標(biāo)準(zhǔn)差，高程變異。包括平均高程、相對高程、高程標(biāo)準(zhǔn)差，高程變

23、異。高程變異：為格網(wǎng)頂點(diǎn)的高程變異：為格網(wǎng)頂點(diǎn)的高程標(biāo)準(zhǔn)差高程標(biāo)準(zhǔn)差與與平均高程平均高程的的比值比值。在格網(wǎng)在格網(wǎng)DEMDEM上上自動繪制自動繪制等高線主要包括兩個步驟：等高線主要包括兩個步驟：1 1、等高線追蹤、等高線追蹤，利用，利用DEMDEM矩形格網(wǎng)點(diǎn)的高程內(nèi)插出矩形格網(wǎng)點(diǎn)的高程內(nèi)插出格網(wǎng)邊上格網(wǎng)邊上的等高的等高線點(diǎn)，并將這些等高線點(diǎn)線點(diǎn)，并將這些等高線點(diǎn)排序排序；2 2、等高線光滑、等高線光滑，進(jìn)一步，進(jìn)一步加密加密等高線點(diǎn)并繪制光滑曲線。等高線點(diǎn)并繪制光滑曲線。 1 1、剖面分析、剖面分析1 1）意義）意義：可以：可以以線代面以線代面，研究區(qū)域的地貌形態(tài)、輪廓形狀、地勢變化、地質(zhì)構(gòu)造

24、、，研究區(qū)域的地貌形態(tài)、輪廓形狀、地勢變化、地質(zhì)構(gòu)造、斜坡特征、地表切割強(qiáng)度等。斜坡特征、地表切割強(qiáng)度等。 如果在地形剖面上如果在地形剖面上疊加疊加其它地理變量，例如坡度、土壤、植被、土地利用現(xiàn)狀等，其它地理變量，例如坡度、土壤、植被、土地利用現(xiàn)狀等，可以提供土地利用規(guī)劃、工程選線和選址等的決策依據(jù)?？梢蕴峁┩恋乩靡?guī)劃、工程選線和選址等的決策依據(jù)。 2 2）繪制）繪制 可在可在格網(wǎng)格網(wǎng)DEMDEM或或三角網(wǎng)三角網(wǎng)DEMDEM上進(jìn)行。上進(jìn)行。 已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)A(xA(x1 1，y y1 1) )，B(xB(x2 2，y y2 2) )，則可求出，則可求出兩點(diǎn)兩點(diǎn)連線連線與與格網(wǎng)格

25、網(wǎng)或或三角網(wǎng)三角網(wǎng)的的交點(diǎn)交點(diǎn)，并并內(nèi)插內(nèi)插交點(diǎn)上的高程，以及交點(diǎn)上的高程，以及各交點(diǎn)之間的距離。然后按各交點(diǎn)之間的距離。然后按選定選定的垂直比例尺和水平比的垂直比例尺和水平比例尺，按例尺，按距離距離和和高程高程繪出剖繪出剖面圖。面圖。 剖面圖剖面圖不一定不一定必須沿直線必須沿直線繪制，也可沿一條繪制，也可沿一條曲線繪制曲線繪制。通視分析是指以通視分析是指以某一點(diǎn)某一點(diǎn)為觀察點(diǎn)，研究為觀察點(diǎn)，研究某一區(qū)域某一區(qū)域通視情況通視情況的地形分析。的地形分析。1）方法）方法：a a、以以O(shè) O為為觀察點(diǎn)觀察點(diǎn)，對格網(wǎng)，對格網(wǎng)DEMDEM或三角網(wǎng)或三角網(wǎng)DEMDEM上的上的每個點(diǎn)每個點(diǎn)判斷通視與否，通判斷通視與否，通視賦值為視賦值為1 1，不通視賦值為，不通視賦值為0 0。由此可形成屬性值為。由此可形成屬性值為0 0和和1 1的格網(wǎng)或三角網(wǎng)。的格網(wǎng)或三角網(wǎng)。 b b、以以觀察點(diǎn)觀察點(diǎn)O O為軸，以一定的為軸，以一定的方位角間隔方位角間隔算出算出0 0360360的的所有方位所有方位線上線上的通視情況。對于每條方位線，通視的地方繪線，不通視的地方斷的通視情況。對于每條方位線，通視的地方繪線，不通視的地方斷開，或相反。這樣可得出射線狀的通視圖。開，或相反。這樣可得出射線狀的通視圖。 2）關(guān)鍵算法）關(guān)鍵算法均是判斷