DEM數(shù)據(jù)組織與管理教材課件

數(shù)字高程模型第二章DEM數(shù)據(jù)組織與管理數(shù)字高程模型第二章DEM數(shù)據(jù)組織與管理12.1概述

●數(shù)字高程模型是地形曲面的數(shù)字化表達(dá)，也就是說，DEM是在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)上科學(xué)、真實(shí)地描述、表達(dá)和模擬地形曲面實(shí)體，因此它的建立實(shí)際上是一種地形數(shù)據(jù)的建模過程。

●DEM的建立首先要對(duì)地形曲面進(jìn)行抽象、總結(jié)和提煉，形成高度概括的地形曲面數(shù)據(jù)模型，然后在此數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，將觀測(cè)數(shù)據(jù)按照一定的結(jié)構(gòu)組織在一起，形成對(duì)數(shù)據(jù)模型的表述，最后借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和地形重建。

●按一定結(jié)構(gòu)組織在一起的地形數(shù)據(jù)，一般通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和調(diào)度（當(dāng)然小范圍的數(shù)據(jù)也可采用文件形式進(jìn)行管理）。2.1概述●數(shù)字高程模型是地形曲面的數(shù)2●

DEM數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一般遵循以下的基本原則：

①適用性，滿足主要用戶的需求，并充分兼顧潛在用戶的需求；

②運(yùn)行性，快速顯示和查詢，保持正常運(yùn)行，可以及時(shí)提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品；

③更新性，能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改和刪除，方便地?cái)U(kuò)充和進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；

④相關(guān)性，保證與其他基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的相關(guān)性，使數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、坐標(biāo)系統(tǒng)以及產(chǎn)品一致性方面相關(guān)；●DEM數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一般遵循以下的基本原則：

①適用性，滿3⑤相容性，與其他類型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兼容，可以共享或相互交換數(shù)據(jù)；

⑥先進(jìn)性，采用科學(xué)的技術(shù)手段，使系統(tǒng)保持一定的先進(jìn)性；

⑦高質(zhì)量，與原始資料一致，數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；

⑧完備性，除了基本的數(shù)據(jù)體外，有完備的元數(shù)據(jù)內(nèi)容；

⑨安全性，有嚴(yán)密的權(quán)限控制機(jī)制。

⑤相容性，與其他類型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兼容，可以42.2

DEM數(shù)據(jù)模型GIS的空間數(shù)據(jù)模型從認(rèn)知角度講有三類：基于對(duì)象的模型、基于網(wǎng)絡(luò)的模型和基于場(chǎng)的模型；從表達(dá)上講有矢量數(shù)據(jù)模型、鑲嵌數(shù)據(jù)模型（柵格數(shù)據(jù)模型）和組合數(shù)據(jù)模型。數(shù)字高程模型主要刻畫具有連續(xù)變化的空間對(duì)象，因此屬于基于場(chǎng)的鑲嵌數(shù)據(jù)模型。2.2.1鑲嵌數(shù)據(jù)模型●鑲嵌數(shù)據(jù)模型（Tessellationmodel）源于這樣的思想：空間對(duì)象可用相互連接在一起的網(wǎng)絡(luò)來覆蓋和逼近，或者說用在二維區(qū)域上的網(wǎng)絡(luò)劃分來覆蓋整個(gè)研究區(qū)域。2.2

DEM數(shù)據(jù)模型GIS的空間數(shù)據(jù)模型從認(rèn)知角度講有三5

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型特別適合于對(duì)三維離散空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，以及對(duì)具有連續(xù)變化的空間對(duì)象的模擬。網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)包括網(wǎng)格尺寸、形狀、方位等，對(duì)同一地理現(xiàn)象可以由若干不同的尺度、不同的聚分性網(wǎng)絡(luò)來覆蓋。

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型按照網(wǎng)格形狀可分為規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型和不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型，鑲嵌模型的典型應(yīng)用是地形曲面模擬，即數(shù)字高程模型，其中基于正方形網(wǎng)絡(luò)的鑲嵌數(shù)據(jù)模型為柵格DEM，而基于不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型為不規(guī)則三角網(wǎng)DEM。

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型特別適合于對(duì)三維離散空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，以62.2.2規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型●所謂規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型，就是用規(guī)則的小面塊集合來逼近不規(guī)則分布的地形曲面。在二維空間中可以有多種可能的規(guī)則格網(wǎng)劃分方法，如圖1。2.2.2規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型7●構(gòu)造規(guī)則鑲嵌模型的方法是：用數(shù)學(xué)手段將研究區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，把連續(xù)的地理空間離散為互不覆蓋的網(wǎng)格，然后對(duì)網(wǎng)格單元附加相應(yīng)的屬性信息，例如對(duì)規(guī)則格網(wǎng)的DEM而言，一般通過曲面擬合方法求得柵格單元的高程值。

●從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上看，規(guī)則格網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為通常的二維矩陣結(jié)構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)格單元表示二維空間的一個(gè)位置，不管是沿水平方向還是垂直方向，均能方便地利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式訪問任何位置的格網(wǎng)單元；同時(shí)，處理這種結(jié)構(gòu)的算法比較多而且成熟，大多數(shù)計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言都有矩陣處理功能。此外，以矩陣形式存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)還具有隱式坐標(biāo)，即格網(wǎng)單元的平面坐標(biāo)隱含在矩陣的行列號(hào)之中，從而不需要進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)字化。

●基于規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型DEM的缺點(diǎn)是不管地形變化復(fù)雜還是簡(jiǎn)單，均采用相同的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余而給數(shù)據(jù)管理帶來不便?！駱?gòu)造規(guī)則鑲嵌模型的方法是：用數(shù)學(xué)手段將82.2.3不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型

●不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型是指用來進(jìn)行鑲嵌的小面塊具有不規(guī)則的形狀和邊界。按照小面塊的幾何形狀，不規(guī)則鑲嵌模型有基于三角形、四邊形、六邊形、多邊形等（如圖2）。

2.2.3不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型9●在DEM中，基于三角形的不規(guī)則鑲嵌模型又稱為不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork，簡(jiǎn)稱TIN），是DEM的又一主要表達(dá)形式。TIN模型是三維空間上的分段線性模型，整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。

●不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程模型由連續(xù)的三角面組成，三角形的形狀、大小取決于不規(guī)則分布的點(diǎn)的位置和密度。地形變化越簡(jiǎn)單，采樣點(diǎn)就越少，則單元格就越大；反之地形變化比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)點(diǎn)分布比較密集，格網(wǎng)單元就越小。

●TIN與規(guī)則格網(wǎng)DEM顯著不同之處在于TIN模型不需要維護(hù)模型的結(jié)構(gòu)規(guī)則性，不但能靈活地隨地形的復(fù)雜程度而改變格網(wǎng)單元大小，避免平坦地形的數(shù)據(jù)冗余，而且又能按地形特征點(diǎn)線如山脊點(diǎn)、山谷線、地形變化線等表示地形特征?！裨贒EM中，基于三角形的不規(guī)則鑲嵌102.3

DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.3.1規(guī)則格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1）簡(jiǎn)單矩陣結(jié)構(gòu)規(guī)則格網(wǎng)DEM的數(shù)據(jù)在水平方向和垂直方向的間隔相等，格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)隱含在行列號(hào)中，故適宜用矩陣形式進(jìn)行存儲(chǔ)，即按行（或列）逐一紀(jì)錄每一個(gè)格網(wǎng)單元的高程值。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)行列號(hào)和平面位置坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，還需要記錄格網(wǎng)西南角的坐標(biāo)值、格網(wǎng)間距等。

規(guī)則格網(wǎng)DEM的數(shù)據(jù)文件一般包含用來進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)說明的數(shù)據(jù)頭和DEM數(shù)據(jù)體兩部分。

數(shù)據(jù)頭：定義DEM西南角起點(diǎn)坐標(biāo)、坐標(biāo)類型、格網(wǎng)間距、行列數(shù)、最低高程以及高程放大系數(shù)等內(nèi)容；

數(shù)據(jù)體：按行或列分布記錄的高程數(shù)字陣列；

2.3

DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.3.1規(guī)則格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

11ArcViewDEM文本文件格式

ArcViewDEM文本文件格式122）行程編碼結(jié)構(gòu)對(duì)于一幅DEM，常常在行（或）列方向上相鄰的若干點(diǎn)具有相同的高程值，因而從第一列開始，在格網(wǎng)單元數(shù)值發(fā)生變化時(shí)一次紀(jì)錄該值以及重復(fù)的個(gè)數(shù)，應(yīng)用時(shí)利用重復(fù)個(gè)數(shù)恢復(fù)DEM矩陣。對(duì)DEM每一行均按上述結(jié)構(gòu)組織，則實(shí)現(xiàn)DEM行程編碼方案。行程編碼實(shí)際上是一種柵格數(shù)據(jù)的壓縮方案，能有效地減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，特別在平坦地區(qū)。2）行程編碼結(jié)構(gòu)133）塊狀編碼結(jié)構(gòu)塊狀編碼方案是將行程編碼方案從一維擴(kuò)展到二維的情況，它采用方形區(qū)域作為紀(jì)錄單元，每個(gè)紀(jì)錄單元包括相鄰的若干柵格。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由紀(jì)錄單元的初始位置（行列號(hào)）、格網(wǎng)單元高程值和方形區(qū)域半徑（正方形區(qū)域的邊長(zhǎng)，采用格網(wǎng)間距倍數(shù)表示）所組成的單元組。整個(gè)DEM數(shù)據(jù)文件由該單元組組成，根據(jù)初始位置和區(qū)域半徑可恢復(fù)高程矩陣。3）塊狀編碼結(jié)構(gòu)144）四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)四叉樹編碼又稱為四分樹、四元樹編碼。它是一種更有效地壓編數(shù)據(jù)的方法。它將2n×2n像元陣列連續(xù)進(jìn)行4等分，一直分到正方形的大小正好與象元的大小相等為止（如下圖），而塊狀結(jié)構(gòu)則用四叉樹描述，習(xí)慣上稱為四叉樹編碼。4）四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)15DEM數(shù)據(jù)組織與管理教材162.3.2不規(guī)則三角網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于三角形的不規(guī)則型，三角形定義及其與相鄰三角形的關(guān)系要顯式地表達(dá)出來，即TIN模型不但要存儲(chǔ)每個(gè)頂點(diǎn)的高程，還要存儲(chǔ)三角形頂點(diǎn)的平面坐標(biāo)、頂點(diǎn)之間的連接關(guān)系和鄰接三角形等拓?fù)潢P(guān)系。在TIN模型中，基本的結(jié)構(gòu)元素有三角形頂點(diǎn)、邊、面。它們之間存在著點(diǎn)與線、點(diǎn)與面、線與面、面與面等拓?fù)潢P(guān)系。通過組成三角形的三頂點(diǎn)可完整地表達(dá)三角形的構(gòu)成以及三角形頂點(diǎn)、三角形邊、三角形之間的拓?fù)潢P(guān)系。2.3.2不規(guī)則三角網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)17這種結(jié)構(gòu)只需要兩個(gè)文件：三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和組成三角形三頂點(diǎn)（用點(diǎn)在坐標(biāo)文件中的序號(hào)表示）文件。ＴＩＮ模型基本鏈表結(jié)構(gòu)ＴＩＮ坐標(biāo)表三角形表這種結(jié)構(gòu)只需要兩個(gè)文件：三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和組成三角形三頂點(diǎn)18這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但拓?fù)潢P(guān)系是隱含的，不利于TIN模型的檢索與應(yīng)用。因此圍繞著拓?fù)潢P(guān)系的描述產(chǎn)生了多種TIN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.TIN的面結(jié)構(gòu)：面結(jié)構(gòu)在基本鏈表結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了用來描述三角形之間拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)，即使用坐標(biāo)表、三角形頂點(diǎn)表以及鄰接三角形表構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但拓?fù)潢P(guān)系是隱含的，不利于TIN模型的檢索與應(yīng)用19TIN模型面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：檢索網(wǎng)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系效率高（由于存儲(chǔ)了三角形之間的鄰接關(guān)系，TIN內(nèi)插、檢索、等高線提取、顯示以及局部分析都比較方便）；存儲(chǔ)量大，不便于編輯（在TIN的編輯中要隨時(shí)維護(hù)這種關(guān)系）。TIN模型面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：檢索網(wǎng)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系效率高（由于存儲(chǔ)了202.TIN的點(diǎn)結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)由坐標(biāo)文件和三角形頂點(diǎn)的鄰接指針鏈組成。三角形頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)是指共用該頂點(diǎn)的所有三角形其余兩頂點(diǎn)的不重復(fù)頂點(diǎn)的集合，可按順時(shí)針或逆時(shí)針方向順序組成。點(diǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是存儲(chǔ)量小，編輯方便，但三角形及其鄰接關(guān)系需實(shí)時(shí)再生成，計(jì)算量較大，不利于快速檢索和顯示。2.TIN的點(diǎn)結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)由坐標(biāo)文件和三角形頂點(diǎn)的鄰接指針鏈213.TIN的點(diǎn)面結(jié)構(gòu)：在點(diǎn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加組成該三角形三頂點(diǎn)的數(shù)表。這種結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)量與面結(jié)構(gòu)大致相當(dāng)，編輯、顯示比較方便，由于三角形之間的關(guān)系是隱式的，檢索與內(nèi)插的效率低。3.TIN的點(diǎn)面結(jié)構(gòu)：在點(diǎn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加組成該三角形三頂點(diǎn)224.TIN的邊結(jié)構(gòu)：從組成整個(gè)TIN模型的所有三角形中，抽取其不重復(fù)邊集組成，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由邊的兩個(gè)頂點(diǎn)以及與之關(guān)聯(lián)的兩條邊表達(dá)。關(guān)聯(lián)邊要滿足如下條件：分布在當(dāng)前邊的兩側(cè)；關(guān)聯(lián)邊與當(dāng)前邊的夾角最??；關(guān)聯(lián)邊頂點(diǎn)不重復(fù)。這種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)量比較小，適合等高線的提取，但編輯、內(nèi)插、檢索不方便。e1的關(guān)聯(lián)邊不是e3和e9，e9的關(guān)聯(lián)邊是e14.TIN的邊結(jié)構(gòu)：從組成整個(gè)TIN模型的所有三角形中，抽取23５.TIN的邊面結(jié)構(gòu)：邊面結(jié)構(gòu)主要刻畫三角形邊和三角形面之間的拓?fù)潢P(guān)系，一般由邊表和鄰接三角形表組成。在邊表中定義該邊的起點(diǎn)、終點(diǎn)和左右相鄰三角形，鄰接三角形表中則記錄三角形之間的拓?fù)潢P(guān)系。邊面結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)量是最大的，在檢索、等高線提取等方面比較方便，但不利于動(dòng)態(tài)更新和維護(hù)。５.TIN的邊面結(jié)構(gòu)：邊面結(jié)構(gòu)主要刻畫三角形邊和三角形面之間242.3.3TIN與格網(wǎng)DEM的對(duì)比選擇格網(wǎng)DEM和TIN數(shù)據(jù)模型考慮的因素：數(shù)據(jù)的可獲取性；地形曲面特定以及是否考慮特征點(diǎn)；目的和應(yīng)用；原始數(shù)據(jù)的比例尺和分辨率。2.3.3TIN與格網(wǎng)DEM的對(duì)比25優(yōu)缺點(diǎn)規(guī)則格網(wǎng)DEMTIN簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)較少點(diǎn)可獲得較高的精度優(yōu)點(diǎn)與遙感影像數(shù)據(jù)的復(fù)合性可辨分辨率良好的表面分析功能良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算效率較低表面分能力較差缺點(diǎn)數(shù)據(jù)冗余構(gòu)建比較費(fèi)時(shí)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)則算法設(shè)計(jì)比較復(fù)雜規(guī)則格網(wǎng)DEM和不規(guī)則三角網(wǎng)TIN的對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)規(guī)則格網(wǎng)DEMTIN262.4

DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理小范圍低分辨率的DEM數(shù)據(jù)量小—可以通過數(shù)據(jù)文件對(duì)其進(jìn)行管理；覆蓋范圍大時(shí)，數(shù)據(jù)量巨大—存儲(chǔ)、檢索、操作、與處理非常低效，普通微機(jī)也無法運(yùn)行。發(fā)展趨勢(shì)：DEM已成為GIS的核心數(shù)據(jù)庫(kù)和地學(xué)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，與影像、矢量數(shù)據(jù)及多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的融合。因此，DEM從單一的文件結(jié)構(gòu)向復(fù)雜的信息系統(tǒng)發(fā)展已成為一種必然的趨勢(shì)。2.4

DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理小范圍低分辨率的DEM數(shù)據(jù)量小—可27信息水平系統(tǒng)地形表面特征的幾何描述信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的本地和遠(yuǎn)程存取與其他信息系統(tǒng)的連接CAD模型、DTM二維、三維GIS地學(xué)服務(wù)器數(shù)字地球DEM數(shù)據(jù)庫(kù)不同發(fā)展層次DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)組織方法、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)功能等。信息水平系統(tǒng)地形表面特征的幾何描述CAD模型、DTMDEM數(shù)281.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方式：一是基于文件系統(tǒng)和空間索引的方式；二是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的方式。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)大數(shù)據(jù)量DEM的訪問比文件系統(tǒng)經(jīng)過更多的步驟，在同樣條件下，基于文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)效率要高，但在多事務(wù)處理、多用戶訪問、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的能力有限。由于DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)則性較強(qiáng)，一般采用文件系統(tǒng)和空間索引的方式進(jìn)行管理。1.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)29DEM數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)DEM數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上就是DEM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于TIN而言，一般是把三角形的頂點(diǎn)看作數(shù)據(jù)庫(kù)中的基本實(shí)體，并在此基礎(chǔ)上定義是三角形頂點(diǎn)、三角形邊、三角形面之間的拓?fù)潢P(guān)系。在DEM構(gòu)建過程中，還有一類比較重要的數(shù)據(jù)，即地形特征數(shù)據(jù)，如地形斷裂線、特殊邊界線、山脊線、山谷線等，它們是高精度逼真再現(xiàn)地形的保證，同時(shí)也是的信息復(fù)合的需要，一般在DEM數(shù)據(jù)庫(kù)中也予以保留。它們的結(jié)構(gòu)如下圖所示：DEM數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)30DEM數(shù)據(jù)組織與管理教材312.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織DEM數(shù)據(jù)庫(kù)組織指DEM數(shù)據(jù)的管理和調(diào)度方式：一般在水平方向上將同一尺度的DEM數(shù)據(jù)劃分為一系列的塊，在垂直方向上將不同尺度DEM分層組織（不同分辨率）。“工程—工作區(qū)—圖幅”的層次結(jié)構(gòu)索引模式是當(dāng)前GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)組織的一種常用方法。工程指一個(gè)區(qū)域內(nèi)的全部DEM數(shù)據(jù)；圖幅是按照一定規(guī)則對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行的二維劃分，是DEM數(shù)據(jù)采集、建立、操作和調(diào)度的基本單位，每個(gè)圖幅由若干行、列格網(wǎng)單元組成；工作區(qū)是當(dāng)前感興趣的研究區(qū)，一般工作區(qū)就是圖幅，多個(gè)圖幅也可合并為一個(gè)工作區(qū)。2.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織32DEM數(shù)據(jù)組織與管理教材33圖幅由坐標(biāo)范圍定義，例如，圖幅H的范圍是（270，120，280，130）。通過紀(jì)錄每一個(gè)圖幅范圍的空間索引文件（工作區(qū)范圍通過圖幅范圍確定），即可建立工程與工作區(qū)、圖幅之間的聯(lián)系，用戶可以在工程界面下，確定整個(gè)工程內(nèi)任意一點(diǎn)的DEM值，也可在工程內(nèi)開窗、放大、漫游、查詢、分析和制圖。在工程-工作區(qū)-圖幅層次結(jié)構(gòu)空間索引下，可保證DEM數(shù)據(jù)的快速查詢和無縫瀏覽。上述空間索引模式對(duì)格網(wǎng)DEM是非常適合的，但對(duì)TIN而言，要注意兩點(diǎn)：一是由于TIN的每個(gè)圖幅區(qū)域的邊界不規(guī)則，為避免相鄰圖幅之間的接邊問題，一般在進(jìn)行數(shù)據(jù)分幅時(shí)，各個(gè)圖幅之間要有一定的重疊度；二是TIN的不規(guī)則性，為快速對(duì)點(diǎn)所在三角形進(jìn)行定位，有必要在圖幅內(nèi)建立TIN的空間索引，常用的如鏈表+頭指針、四叉樹等。圖幅由坐標(biāo)范圍定義，例如，圖幅H的范圍是（270，120，343.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系系統(tǒng)是為訪問數(shù)據(jù)庫(kù)提供的軟件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)維護(hù)所有數(shù)據(jù)必須的特性。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本服務(wù)功能有：1）數(shù)據(jù)庫(kù)管理：包括控制整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行，控制用戶的并發(fā)性訪問，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全、保密、完整性檢驗(yàn)、實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)的錄入、編輯、檢索等操作。2）數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)：包括數(shù)據(jù)庫(kù)的初始錄入/建立，運(yùn)行時(shí)工作日志，監(jiān)視數(shù)據(jù)庫(kù)性能，在性能低下時(shí)重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)生故障時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)等。3）數(shù)據(jù)通信：負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的流動(dòng)和調(diào)度。3.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能35DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般包括DEM數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)矢量數(shù)據(jù)庫(kù)（地形特征數(shù)據(jù)：斷裂線、特殊邊界線、山脊線、山谷線等）。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般包括DEM數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)矢量數(shù)據(jù)庫(kù)36數(shù)字高程模型第二章DEM數(shù)據(jù)組織與管理數(shù)字高程模型第二章DEM數(shù)據(jù)組織與管理372.1概述

●數(shù)字高程模型是地形曲面的數(shù)字化表達(dá)，也就是說，DEM是在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)上科學(xué)、真實(shí)地描述、表達(dá)和模擬地形曲面實(shí)體，因此它的建立實(shí)際上是一種地形數(shù)據(jù)的建模過程。

●DEM的建立首先要對(duì)地形曲面進(jìn)行抽象、總結(jié)和提煉，形成高度概括的地形曲面數(shù)據(jù)模型，然后在此數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，將觀測(cè)數(shù)據(jù)按照一定的結(jié)構(gòu)組織在一起，形成對(duì)數(shù)據(jù)模型的表述，最后借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和地形重建。

●按一定結(jié)構(gòu)組織在一起的地形數(shù)據(jù)，一般通過數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和調(diào)度（當(dāng)然小范圍的數(shù)據(jù)也可采用文件形式進(jìn)行管理）。2.1概述●數(shù)字高程模型是地形曲面的數(shù)38●

DEM數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一般遵循以下的基本原則：

①適用性，滿足主要用戶的需求，并充分兼顧潛在用戶的需求；

②運(yùn)行性，快速顯示和查詢，保持正常運(yùn)行，可以及時(shí)提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品；

③更新性，能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改和刪除，方便地?cái)U(kuò)充和進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；

④相關(guān)性，保證與其他基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的相關(guān)性，使數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、坐標(biāo)系統(tǒng)以及產(chǎn)品一致性方面相關(guān)；●DEM數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一般遵循以下的基本原則：

①適用性，滿39⑤相容性，與其他類型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兼容，可以共享或相互交換數(shù)據(jù)；

⑥先進(jìn)性，采用科學(xué)的技術(shù)手段，使系統(tǒng)保持一定的先進(jìn)性；

⑦高質(zhì)量，與原始資料一致，數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；

⑧完備性，除了基本的數(shù)據(jù)體外，有完備的元數(shù)據(jù)內(nèi)容；

⑨安全性，有嚴(yán)密的權(quán)限控制機(jī)制。

⑤相容性，與其他類型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兼容，可以402.2

DEM數(shù)據(jù)模型GIS的空間數(shù)據(jù)模型從認(rèn)知角度講有三類：基于對(duì)象的模型、基于網(wǎng)絡(luò)的模型和基于場(chǎng)的模型；從表達(dá)上講有矢量數(shù)據(jù)模型、鑲嵌數(shù)據(jù)模型（柵格數(shù)據(jù)模型）和組合數(shù)據(jù)模型。數(shù)字高程模型主要刻畫具有連續(xù)變化的空間對(duì)象，因此屬于基于場(chǎng)的鑲嵌數(shù)據(jù)模型。2.2.1鑲嵌數(shù)據(jù)模型●鑲嵌數(shù)據(jù)模型（Tessellationmodel）源于這樣的思想：空間對(duì)象可用相互連接在一起的網(wǎng)絡(luò)來覆蓋和逼近，或者說用在二維區(qū)域上的網(wǎng)絡(luò)劃分來覆蓋整個(gè)研究區(qū)域。2.2

DEM數(shù)據(jù)模型GIS的空間數(shù)據(jù)模型從認(rèn)知角度講有三41

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型特別適合于對(duì)三維離散空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，以及對(duì)具有連續(xù)變化的空間對(duì)象的模擬。網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù)包括網(wǎng)格尺寸、形狀、方位等，對(duì)同一地理現(xiàn)象可以由若干不同的尺度、不同的聚分性網(wǎng)絡(luò)來覆蓋。

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型按照網(wǎng)格形狀可分為規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型和不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型，鑲嵌模型的典型應(yīng)用是地形曲面模擬，即數(shù)字高程模型，其中基于正方形網(wǎng)絡(luò)的鑲嵌數(shù)據(jù)模型為柵格DEM，而基于不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型為不規(guī)則三角網(wǎng)DEM。

●鑲嵌數(shù)據(jù)模型特別適合于對(duì)三維離散空間數(shù)據(jù)的表達(dá)，以422.2.2規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型●所謂規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型，就是用規(guī)則的小面塊集合來逼近不規(guī)則分布的地形曲面。在二維空間中可以有多種可能的規(guī)則格網(wǎng)劃分方法，如圖1。2.2.2規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型43●構(gòu)造規(guī)則鑲嵌模型的方法是：用數(shù)學(xué)手段將研究區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，把連續(xù)的地理空間離散為互不覆蓋的網(wǎng)格，然后對(duì)網(wǎng)格單元附加相應(yīng)的屬性信息，例如對(duì)規(guī)則格網(wǎng)的DEM而言，一般通過曲面擬合方法求得柵格單元的高程值。

●從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上看，規(guī)則格網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為通常的二維矩陣結(jié)構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)格單元表示二維空間的一個(gè)位置，不管是沿水平方向還是垂直方向，均能方便地利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式訪問任何位置的格網(wǎng)單元；同時(shí)，處理這種結(jié)構(gòu)的算法比較多而且成熟，大多數(shù)計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言都有矩陣處理功能。此外，以矩陣形式存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)還具有隱式坐標(biāo)，即格網(wǎng)單元的平面坐標(biāo)隱含在矩陣的行列號(hào)之中，從而不需要進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)字化。

●基于規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型DEM的缺點(diǎn)是不管地形變化復(fù)雜還是簡(jiǎn)單，均采用相同的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余而給數(shù)據(jù)管理帶來不便。●構(gòu)造規(guī)則鑲嵌模型的方法是：用數(shù)學(xué)手段將442.2.3不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型

●不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型是指用來進(jìn)行鑲嵌的小面塊具有不規(guī)則的形狀和邊界。按照小面塊的幾何形狀，不規(guī)則鑲嵌模型有基于三角形、四邊形、六邊形、多邊形等（如圖2）。

2.2.3不規(guī)則鑲嵌數(shù)據(jù)模型45●在DEM中，基于三角形的不規(guī)則鑲嵌模型又稱為不規(guī)則三角網(wǎng)（TriangulatedIrregularNetwork，簡(jiǎn)稱TIN），是DEM的又一主要表達(dá)形式。TIN模型是三維空間上的分段線性模型，整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。

●不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)字高程模型由連續(xù)的三角面組成，三角形的形狀、大小取決于不規(guī)則分布的點(diǎn)的位置和密度。地形變化越簡(jiǎn)單，采樣點(diǎn)就越少，則單元格就越大；反之地形變化比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)點(diǎn)分布比較密集，格網(wǎng)單元就越小。

●TIN與規(guī)則格網(wǎng)DEM顯著不同之處在于TIN模型不需要維護(hù)模型的結(jié)構(gòu)規(guī)則性，不但能靈活地隨地形的復(fù)雜程度而改變格網(wǎng)單元大小，避免平坦地形的數(shù)據(jù)冗余，而且又能按地形特征點(diǎn)線如山脊點(diǎn)、山谷線、地形變化線等表示地形特征。●在DEM中，基于三角形的不規(guī)則鑲嵌462.3

DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.3.1規(guī)則格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1）簡(jiǎn)單矩陣結(jié)構(gòu)規(guī)則格網(wǎng)DEM的數(shù)據(jù)在水平方向和垂直方向的間隔相等，格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)隱含在行列號(hào)中，故適宜用矩陣形式進(jìn)行存儲(chǔ)，即按行（或列）逐一紀(jì)錄每一個(gè)格網(wǎng)單元的高程值。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)行列號(hào)和平面位置坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，還需要記錄格網(wǎng)西南角的坐標(biāo)值、格網(wǎng)間距等。

規(guī)則格網(wǎng)DEM的數(shù)據(jù)文件一般包含用來進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)說明的數(shù)據(jù)頭和DEM數(shù)據(jù)體兩部分。

數(shù)據(jù)頭：定義DEM西南角起點(diǎn)坐標(biāo)、坐標(biāo)類型、格網(wǎng)間距、行列數(shù)、最低高程以及高程放大系數(shù)等內(nèi)容；

數(shù)據(jù)體：按行或列分布記錄的高程數(shù)字陣列；

2.3

DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.3.1規(guī)則格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

47ArcViewDEM文本文件格式

ArcViewDEM文本文件格式482）行程編碼結(jié)構(gòu)對(duì)于一幅DEM，常常在行（或）列方向上相鄰的若干點(diǎn)具有相同的高程值，因而從第一列開始，在格網(wǎng)單元數(shù)值發(fā)生變化時(shí)一次紀(jì)錄該值以及重復(fù)的個(gè)數(shù)，應(yīng)用時(shí)利用重復(fù)個(gè)數(shù)恢復(fù)DEM矩陣。對(duì)DEM每一行均按上述結(jié)構(gòu)組織，則實(shí)現(xiàn)DEM行程編碼方案。行程編碼實(shí)際上是一種柵格數(shù)據(jù)的壓縮方案，能有效地減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，特別在平坦地區(qū)。2）行程編碼結(jié)構(gòu)493）塊狀編碼結(jié)構(gòu)塊狀編碼方案是將行程編碼方案從一維擴(kuò)展到二維的情況，它采用方形區(qū)域作為紀(jì)錄單元，每個(gè)紀(jì)錄單元包括相鄰的若干柵格。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由紀(jì)錄單元的初始位置（行列號(hào)）、格網(wǎng)單元高程值和方形區(qū)域半徑（正方形區(qū)域的邊長(zhǎng)，采用格網(wǎng)間距倍數(shù)表示）所組成的單元組。整個(gè)DEM數(shù)據(jù)文件由該單元組組成，根據(jù)初始位置和區(qū)域半徑可恢復(fù)高程矩陣。3）塊狀編碼結(jié)構(gòu)504）四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)四叉樹編碼又稱為四分樹、四元樹編碼。它是一種更有效地壓編數(shù)據(jù)的方法。它將2n×2n像元陣列連續(xù)進(jìn)行4等分，一直分到正方形的大小正好與象元的大小相等為止（如下圖），而塊狀結(jié)構(gòu)則用四叉樹描述，習(xí)慣上稱為四叉樹編碼。4）四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)51DEM數(shù)據(jù)組織與管理教材522.3.2不規(guī)則三角網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于三角形的不規(guī)則型，三角形定義及其與相鄰三角形的關(guān)系要顯式地表達(dá)出來，即TIN模型不但要存儲(chǔ)每個(gè)頂點(diǎn)的高程，還要存儲(chǔ)三角形頂點(diǎn)的平面坐標(biāo)、頂點(diǎn)之間的連接關(guān)系和鄰接三角形等拓?fù)潢P(guān)系。在TIN模型中，基本的結(jié)構(gòu)元素有三角形頂點(diǎn)、邊、面。它們之間存在著點(diǎn)與線、點(diǎn)與面、線與面、面與面等拓?fù)潢P(guān)系。通過組成三角形的三頂點(diǎn)可完整地表達(dá)三角形的構(gòu)成以及三角形頂點(diǎn)、三角形邊、三角形之間的拓?fù)潢P(guān)系。2.3.2不規(guī)則三角網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)53這種結(jié)構(gòu)只需要兩個(gè)文件：三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和組成三角形三頂點(diǎn)（用點(diǎn)在坐標(biāo)文件中的序號(hào)表示）文件。ＴＩＮ模型基本鏈表結(jié)構(gòu)ＴＩＮ坐標(biāo)表三角形表這種結(jié)構(gòu)只需要兩個(gè)文件：三角形頂點(diǎn)坐標(biāo)文件和組成三角形三頂點(diǎn)54這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但拓?fù)潢P(guān)系是隱含的，不利于TIN模型的檢索與應(yīng)用。因此圍繞著拓?fù)潢P(guān)系的描述產(chǎn)生了多種TIN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1.TIN的面結(jié)構(gòu)：面結(jié)構(gòu)在基本鏈表結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了用來描述三角形之間拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)，即使用坐標(biāo)表、三角形頂點(diǎn)表以及鄰接三角形表構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但拓?fù)潢P(guān)系是隱含的，不利于TIN模型的檢索與應(yīng)用55TIN模型面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：檢索網(wǎng)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系效率高（由于存儲(chǔ)了三角形之間的鄰接關(guān)系，TIN內(nèi)插、檢索、等高線提取、顯示以及局部分析都比較方便）；存儲(chǔ)量大，不便于編輯（在TIN的編輯中要隨時(shí)維護(hù)這種關(guān)系）。TIN模型面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：檢索網(wǎng)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系效率高（由于存儲(chǔ)了562.TIN的點(diǎn)結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)由坐標(biāo)文件和三角形頂點(diǎn)的鄰接指針鏈組成。三角形頂點(diǎn)的鄰接點(diǎn)是指共用該頂點(diǎn)的所有三角形其余兩頂點(diǎn)的不重復(fù)頂點(diǎn)的集合，可按順時(shí)針或逆時(shí)針方向順序組成。點(diǎn)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是存儲(chǔ)量小，編輯方便，但三角形及其鄰接關(guān)系需實(shí)時(shí)再生成，計(jì)算量較大，不利于快速檢索和顯示。2.TIN的點(diǎn)結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)由坐標(biāo)文件和三角形頂點(diǎn)的鄰接指針鏈573.TIN的點(diǎn)面結(jié)構(gòu)：在點(diǎn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加組成該三角形三頂點(diǎn)的數(shù)表。這種結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)量與面結(jié)構(gòu)大致相當(dāng)，編輯、顯示比較方便，由于三角形之間的關(guān)系是隱式的，檢索與內(nèi)插的效率低。3.TIN的點(diǎn)面結(jié)構(gòu)：在點(diǎn)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加組成該三角形三頂點(diǎn)584.TIN的邊結(jié)構(gòu)：從組成整個(gè)TIN模型的所有三角形中，抽取其不重復(fù)邊集組成，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由邊的兩個(gè)頂點(diǎn)以及與之關(guān)聯(lián)的兩條邊表達(dá)。關(guān)聯(lián)邊要滿足如下條件：分布在當(dāng)前邊的兩側(cè)；關(guān)聯(lián)邊與當(dāng)前邊的夾角最??；關(guān)聯(lián)邊頂點(diǎn)不重復(fù)。這種結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)量比較小，適合等高線的提取，但編輯、內(nèi)插、檢索不方便。e1的關(guān)聯(lián)邊不是e3和e9，e9的關(guān)聯(lián)邊是e14.TIN的邊結(jié)構(gòu)：從組成整個(gè)TIN模型的所有三角形中，抽取59５.TIN的邊面結(jié)構(gòu)：邊面結(jié)構(gòu)主要刻畫三角形邊和三角形面之間的拓?fù)潢P(guān)系，一般由邊表和鄰接三角形表組成。在邊表中定義該邊的起點(diǎn)、終點(diǎn)和左右相鄰三角形，鄰接三角形表中則記錄三角形之間的拓?fù)潢P(guān)系。邊面結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)量是最大的，在檢索、等高線提取等方面比較方便，但不利于動(dòng)態(tài)更新和維護(hù)。５.TIN的邊面結(jié)構(gòu)：邊面結(jié)構(gòu)主要刻畫三角形邊和三角形面之間602.3.3TIN與格網(wǎng)DEM的對(duì)比選擇格網(wǎng)DEM和TIN數(shù)據(jù)模型考慮的因素：數(shù)據(jù)的可獲取性；地形曲面特定以及是否考慮特征點(diǎn)；目的和應(yīng)用；原始數(shù)據(jù)的比例尺和分辨率。2.3.3TIN與格網(wǎng)DEM的對(duì)比61優(yōu)缺點(diǎn)規(guī)則格網(wǎng)DEMTIN簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)較少點(diǎn)可獲得較高的精度優(yōu)點(diǎn)與遙感影像數(shù)據(jù)的復(fù)合性可辨分辨率良好的表面分析功能良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算效率較低表面分能力較差缺點(diǎn)數(shù)據(jù)冗余構(gòu)建比較費(fèi)時(shí)格網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)則算法設(shè)計(jì)比較復(fù)雜規(guī)則格網(wǎng)DEM和不規(guī)則三角網(wǎng)TIN的對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)規(guī)則格網(wǎng)DEMTIN622.4

DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理小范圍低分辨率的DEM數(shù)據(jù)量小—可以通過數(shù)據(jù)文件對(duì)其進(jìn)行管理；覆蓋范圍大時(shí)，數(shù)據(jù)量巨大—存儲(chǔ)、檢索、操作、與處理非常低效，普通微機(jī)也無法運(yùn)行。發(fā)展趨勢(shì)：DEM已成為GIS的核心數(shù)據(jù)庫(kù)和地學(xué)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，與影像、矢量數(shù)據(jù)及多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的融合。因此，DEM從單一的文件結(jié)構(gòu)向復(fù)雜的信息系統(tǒng)發(fā)展已成為一種必然的趨勢(shì)。2.4

DEM數(shù)據(jù)庫(kù)管理小范圍低分辨率的DEM數(shù)據(jù)量小—可63信息水平系統(tǒng)地形表面特征的幾何描述信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的本地和遠(yuǎn)程存取與其他信息系統(tǒng)的連接CAD模型、DTM二維、三維GIS地學(xué)服務(wù)器數(shù)字地球DEM數(shù)據(jù)庫(kù)不同發(fā)展層次DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)組織方法、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)功能等。信息水平系統(tǒng)地形表面特征的幾何描述CAD模型、DTMDEM數(shù)641.DEM數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方式：一是基于文件系統(tǒng)和空間索引的方式；二是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的方式。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)大數(shù)據(jù)量DEM的訪問比文件系統(tǒng)經(jīng)過更多的步驟，在同