數(shù)字高程模型DEM的建模及其三維可視化研究

數(shù)字高程模型DEM的建模及其三維可視化研究一、本文概述隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字高程模型（DEM）已成為地形分析、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的重要工具。DEM不僅提供了地形的三維數(shù)字化表達(dá)，還為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取、處理和應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的支持。本文旨在深入探討DEM的建模過程及其三維可視化技術(shù)，旨在為讀者提供一套完整的DEM數(shù)據(jù)處理和可視化流程，同時(shí)結(jié)合實(shí)際案例，分析DEM在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值和潛力。文章將首先介紹DEM的基本原理和建模方法，包括數(shù)據(jù)源的選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理、插值算法的應(yīng)用等。隨后，將重點(diǎn)闡述三維可視化技術(shù)在DEM中的應(yīng)用，包括三維地形模型的構(gòu)建、紋理映射、光照模型等關(guān)鍵技術(shù)。將通過具體案例，展示DEM在城市規(guī)劃、洪水模擬、地形分析等領(lǐng)域的應(yīng)用，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供有益的參考。二、數(shù)字高程模型（DEM）概述數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱DEM）是一種通過數(shù)字方式描述地形表面形態(tài)的數(shù)據(jù)模型。它是地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)中的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于地形分析、城市規(guī)劃、洪水模擬、路線設(shè)計(jì)、地質(zhì)研究等眾多領(lǐng)域。DEM以規(guī)則格網(wǎng)或不規(guī)則三角網(wǎng)的形式，將地形表面的高程信息以數(shù)字的形式表示，使得原本連續(xù)的三維地形表面得以離散化，便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析。DEM的數(shù)據(jù)來(lái)源主要包括地面測(cè)量、航空攝影測(cè)量和衛(wèi)星遙感等。其中，地面測(cè)量通過實(shí)地采集地形點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)，精度較高但成本也相應(yīng)較大；航空攝影測(cè)量則通過空中攝影獲取地面影像，結(jié)合攝影測(cè)量技術(shù)生成DEM，具有較高的效率；衛(wèi)星遙感則利用衛(wèi)星搭載的傳感器獲取地面信息，具有覆蓋范圍廣、更新速度快的特點(diǎn)。DEM的建模過程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)插值和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等步驟。其中，數(shù)據(jù)插值是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在根據(jù)已知的高程點(diǎn)生成完整的地形表面。常用的插值方法包括最近鄰插值、雙線性插值、雙三次插值、克里金插值等。這些插值方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的插值方法對(duì)于保證DEM的精度和效率至關(guān)重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，DEM的三維可視化已成為可能。通過三維可視化技術(shù)，人們可以直觀地觀察到地形的起伏變化，更好地理解地形的空間特征。三維可視化也為地形分析和應(yīng)用提供了更加直觀和便捷的手段。目前，已有許多成熟的DEM三維可視化軟件和應(yīng)用平臺(tái)，如ArcGIS、GlobalMapper等，它們?yōu)镈EM的廣泛應(yīng)用提供了有力支持。三、DEM建模方法數(shù)字高程模型（DEM）的建模是地理信息系統(tǒng)（GIS）中的重要組成部分，它通過數(shù)字化的方式表示地形的三維結(jié)構(gòu)。DEM建模方法主要可以分為數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和模型生成三個(gè)步驟。數(shù)據(jù)獲取是DEM建模的基礎(chǔ)。這一階段主要利用遙感技術(shù)，如激光雷達(dá)（LiDAR）和攝影測(cè)量等，獲取地面高程數(shù)據(jù)。其中，LiDAR技術(shù)以其高精度和高效性，在DEM建模中得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于某些區(qū)域，如果沒有可用的遙感數(shù)據(jù)，也可以通過地面測(cè)量（如全站儀測(cè)量）來(lái)獲取高程數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理是DEM建模的關(guān)鍵步驟。這一階段主要對(duì)獲取的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、插值等。數(shù)據(jù)清洗主要是去除錯(cuò)誤和冗余的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換則是將不同坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。插值則是為了填補(bǔ)數(shù)據(jù)中的空白區(qū)域，常用的插值方法包括反距離權(quán)重插值、克里金插值等。模型生成是DEM建模的最終目標(biāo)。在數(shù)據(jù)處理完成后，利用DEM建模軟件（如ArcGIS、DEM3D等）生成DEM模型。生成的DEM模型可以以多種格式輸出，如柵格數(shù)據(jù)（Grid）、不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）等。生成的DEM模型可以用于地形分析、洪水模擬、城市規(guī)劃等多種應(yīng)用。DEM建模方法是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要綜合考慮數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和模型生成等多個(gè)步驟。隨著遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，DEM建模方法也在不斷改進(jìn)和優(yōu)化，為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力支持。四、三維可視化技術(shù)三維可視化技術(shù)是數(shù)字高程模型（DEM）建模過程中的重要環(huán)節(jié)，它能夠?qū)EM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的三維地形模型，為地形分析、城市規(guī)劃、環(huán)境評(píng)估等領(lǐng)域提供有力的視覺支持。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和地理信息系統(tǒng)（GIS）的不斷發(fā)展，三維可視化技術(shù)在DEM建模中的應(yīng)用也日益廣泛和深入。三維可視化技術(shù)的核心在于將離散的DEM數(shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的三維表面。這通常通過插值算法實(shí)現(xiàn)，如線性插值、雙線性插值、三次卷積插值等。這些算法可以根據(jù)DEM數(shù)據(jù)的空間分布特征，計(jì)算出各點(diǎn)之間的高程值，從而生成平滑的三維地形表面。在三維可視化過程中，顏色映射和紋理映射技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。顏色映射可以根據(jù)DEM數(shù)據(jù)的高程值賦予不同的顏色，使得低洼地區(qū)和高地地區(qū)在視覺上能夠明顯區(qū)分。紋理映射則可以將高分辨率的地面紋理圖像應(yīng)用到三維地形表面，提高地形的真實(shí)感和細(xì)節(jié)表現(xiàn)。三維可視化技術(shù)還需要考慮光照和陰影效果的處理。通過模擬自然光照和陰影的變化，可以增強(qiáng)三維地形模型的立體感和層次感，使得地形表面更加逼真。在實(shí)現(xiàn)三維可視化時(shí)，常用的軟件工具包括ArcGIS、GlobalMapper、SketchUp等。這些軟件提供了豐富的三維建模和可視化功能，可以方便地處理DEM數(shù)據(jù)，生成高質(zhì)量的三維地形模型。三維可視化技術(shù)是數(shù)字高程模型（DEM）建模中不可或缺的一環(huán)。通過插值算法、顏色映射、紋理映射以及光照陰影處理等技術(shù)手段，可以將DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為真實(shí)感強(qiáng)的三維地形模型，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供有力的視覺支持。五、DEM建模與三維可視化的應(yīng)用研究DEM建模及其三維可視化技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中都展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在本章節(jié)中，我們將詳細(xì)探討DEM建模與三維可視化在地理環(huán)境研究、城市規(guī)劃、災(zāi)害評(píng)估、以及自然資源管理等方面的具體應(yīng)用。在地理環(huán)境研究方面，DEM模型為地形地貌的精細(xì)分析提供了強(qiáng)大的工具。通過高程數(shù)據(jù)的處理和分析，可以提取出坡度、坡向、流域分析等信息，進(jìn)而揭示地表形態(tài)的形成機(jī)制和演變過程。結(jié)合三維可視化技術(shù)，可以直觀地展示地形地貌的空間分布和特征，為地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科的研究提供直觀、生動(dòng)的數(shù)據(jù)支持。在城市規(guī)劃領(lǐng)域，DEM建模和三維可視化技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。通過對(duì)城市地形的精確建模，可以為城市規(guī)劃提供詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。例如，在城市道路設(shè)計(jì)中，可以利用DEM模型進(jìn)行地形分析，優(yōu)化道路走向和坡度設(shè)計(jì)，提高道路的安全性和通行效率。同時(shí)，在城市景觀設(shè)計(jì)中，也可以利用三維可視化技術(shù)，模擬城市景觀在不同高程下的視覺效果，為城市美化提供決策依據(jù)。再者，災(zāi)害評(píng)估方面，DEM建模和三維可視化技術(shù)同樣具有廣泛的應(yīng)用前景。在地震、洪水等自然災(zāi)害發(fā)生后，可以通過快速獲取的高程數(shù)據(jù)建立DEM模型，評(píng)估災(zāi)害對(duì)地形地貌的影響范圍和程度。同時(shí)，結(jié)合三維可視化技術(shù)，可以直觀地展示災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的地形變化和受災(zāi)情況，為災(zāi)害救援和災(zāi)后重建提供有力支持。在自然資源管理方面，DEM建模和三維可視化技術(shù)也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。通過對(duì)地形地貌的精確建模和可視化展示，可以更加直觀地了解自然資源的分布情況和開發(fā)利用潛力。例如，在林業(yè)資源管理中，可以利用DEM模型進(jìn)行地形分析，優(yōu)化林業(yè)種植布局和采伐計(jì)劃；在水資源管理中，可以利用三維可視化技術(shù)展示水體的空間分布和流向，為水資源調(diào)配和生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。DEM建模與三維可視化技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中都展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價(jià)值。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信其在未來(lái)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入。六、結(jié)論與展望本文詳細(xì)探討了數(shù)字高程模型（DEM）的建模過程及其三維可視化的關(guān)鍵技術(shù)。通過深入分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文成功實(shí)現(xiàn)了基于DEM數(shù)據(jù)的高效三維建模，并展示了其在地形分析、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。具體結(jié)論如下：建模方法：本文總結(jié)了當(dāng)前主流的DEM建模方法，包括插值算法、地形特征提取等，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比了不同方法的優(yōu)劣。結(jié)果表明，基于TIN（不規(guī)則三角網(wǎng)）的建模方法在精度和效率上均表現(xiàn)出色，尤其適用于大規(guī)模DEM數(shù)據(jù)的處理。三維可視化：在三維可視化方面，本文實(shí)現(xiàn)了DEM數(shù)據(jù)的紋理映射、光照渲染等高級(jí)視覺效果。通過虛擬現(xiàn)實(shí)和地理信息系統(tǒng)（GIS）的結(jié)合，用戶能夠直觀地瀏覽和交互地形數(shù)據(jù)，從而加深對(duì)地形特征的理解。應(yīng)用領(lǐng)域：本文展示了DEM在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如地形分析、城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。這些案例證明了DEM數(shù)據(jù)的重要性和實(shí)用性，尤其是在城市規(guī)劃中，通過DEM數(shù)據(jù)可以精確地評(píng)估地形條件，優(yōu)化城市布局。盡管本文在DEM建模和三維可視化方面取得了一定的成果，但仍有許多值得進(jìn)一步研究和探索的問題。未來(lái)研究可以在以下幾個(gè)方面展開：算法優(yōu)化：針對(duì)大規(guī)模DEM數(shù)據(jù)，研究更加高效的數(shù)據(jù)處理算法和存儲(chǔ)策略，以提高建模速度和降低內(nèi)存消耗。模型精度：進(jìn)一步提高DEM建模的精度和分辨率，尤其是在復(fù)雜地形區(qū)域，以滿足更高精度的應(yīng)用需求。多源數(shù)據(jù)融合：將DEM與其他遙感數(shù)據(jù)（如SAR、LiDAR等）進(jìn)行融合，以獲取更豐富的地形信息和提高模型的可靠性。智能化應(yīng)用：結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)DEM數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析和智能決策支持，提高應(yīng)用的自動(dòng)化水平和智能化程度。DEM建模及其三維可視化研究具有廣闊的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的日益增長(zhǎng)，相信DEM將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用。參考資料：本文研究了數(shù)字高程模型的建模方法，重點(diǎn)探討了不規(guī)則四邊形網(wǎng)（TIN）建模方法。介紹了數(shù)字高程模型的基本概念和TIN建模方法的基本原理。然后，通過實(shí)驗(yàn)分析，比較了TIN建模方法與其他建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)?？偨Y(jié)了本文的主要貢獻(xiàn)和未來(lái)的研究方向。數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱DEM）是描述地球表面高程信息的一種數(shù)字模型。DEM廣泛應(yīng)用于地形分析、地質(zhì)工程、城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。在DEM建模中，不規(guī)則四邊形網(wǎng)（TIN）建模方法是一種常用的方法。本文旨在研究TIN建模方法，為DEM建模提供一種有效的解決方案。TIN建模方法是一種基于三角形的不規(guī)則網(wǎng)格模型。它將地球表面劃分為一系列不規(guī)則的四邊形，每個(gè)四邊形的頂點(diǎn)表示地形的高程信息。通過這種方式，可以更準(zhǔn)確地描述地形表面的起伏變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：我們使用實(shí)際的地形數(shù)據(jù)作為輸入，包括高程信息和地理位置信息。實(shí)驗(yàn)方法：我們將TIN建模方法與其他常用的DEM建模方法（如格網(wǎng)建模方法和曲面擬合方法）進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過比較不同方法的建模結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)TIN建模方法在描述地形表面的起伏變化方面具有更高的精度和靈活性。同時(shí)，TIN建模方法在處理復(fù)雜地形時(shí)也具有更好的適應(yīng)性。本文研究了數(shù)字高程模型的TIN建模方法，并驗(yàn)證了其性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TIN建模方法在描述地形表面的起伏變化方面具有更高的精度和靈活性。然而，TIN建模方法也存在一些缺點(diǎn)，如計(jì)算復(fù)雜度高、存儲(chǔ)空間大等。未來(lái)研究方向包括：將TIN建模方法與其他DEM建模方法相結(jié)合，提高建模精度和效率；河網(wǎng)是水文循環(huán)的重要組成部分，也是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。河網(wǎng)提取是地理信息系統(tǒng)（GIS）和數(shù)字流域模擬的重要環(huán)節(jié)。隨著數(shù)字技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)字高程模型（DEM）進(jìn)行河網(wǎng)提取已經(jīng)成為一種高效、精確的方法。本文將重點(diǎn)探討基于柵格數(shù)字高程模型DEM的河網(wǎng)提取方法及其實(shí)現(xiàn)過程。數(shù)字高程模型（DEM）是一種表示地球表面地形起伏的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，其基本單位是柵格。通過DEM，我們可以獲取地形的連續(xù)海拔信息，這對(duì)于河網(wǎng)提取至關(guān)重要。河網(wǎng)提取的基本目標(biāo)是識(shí)別和定位河流網(wǎng)絡(luò)，包括河流的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、分支點(diǎn)和匯流點(diǎn)等?；贒EM的河網(wǎng)提取主要通過地形特征分析實(shí)現(xiàn)，包括地形坡度、方向、曲率等參數(shù)的計(jì)算。這些參數(shù)能夠反映地形地貌的特征，對(duì)于識(shí)別河流網(wǎng)絡(luò)具有重要價(jià)值。以下是幾種常見的基于DEM的河網(wǎng)提取方法：閾值法：通過設(shè)定不同的坡度、高程等閾值，將DEM數(shù)據(jù)劃分為不同的地形區(qū)域，從而識(shí)別出河流網(wǎng)絡(luò)。這種方法簡(jiǎn)單直觀，但閾值的選擇對(duì)結(jié)果影響較大。網(wǎng)格法：將DEM數(shù)據(jù)劃分為一系列的網(wǎng)格，通過分析網(wǎng)格內(nèi)的地形參數(shù)，如坡度、方向等，判斷網(wǎng)格是否屬于河流網(wǎng)絡(luò)。這種方法能夠處理大規(guī)模的DEM數(shù)據(jù)，但對(duì)硬件資源要求較高。拓?fù)浞治龇ǎ豪肎IS的拓?fù)浞治龉δ?，通過分析DEM數(shù)據(jù)中的地形拓?fù)潢P(guān)系，提取河流網(wǎng)絡(luò)。這種方法能夠考慮地形地貌的連續(xù)性，但計(jì)算復(fù)雜度較高。DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)原始DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系統(tǒng)噪聲去除等，以保證提取結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。地形特征計(jì)算：根據(jù)實(shí)際需求，計(jì)算DEM數(shù)據(jù)的坡度、方向、曲率等地形特征參數(shù)。這些參數(shù)將用于后續(xù)的河網(wǎng)提取。數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel)，簡(jiǎn)稱DEM，是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面地形的數(shù)字化模擬（即地形表面形態(tài)的數(shù)字化表達(dá)），它是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地面模型，是數(shù)字地形模型(DigitalTerrainModel，簡(jiǎn)稱DTM)的一個(gè)分支，其它各種地形特征值均可由此派生。一般認(rèn)為，DTM是描述包括高程在內(nèi)的各種地貌因子，如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布，其中DEM是零階單純的單項(xiàng)數(shù)字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎(chǔ)上派生。DTM的另外兩個(gè)分支是各種非地貌特性的以矩陣形式表示的數(shù)字模型，包括自然地理要素以及與地面有關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人文要素，如土壤類型、土地利用類型、巖層深度、地價(jià)、商業(yè)優(yōu)勢(shì)區(qū)等等。實(shí)際上DTM是柵格數(shù)據(jù)模型的一種。它與圖像的柵格表示形式的區(qū)別主要是：圖像是用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)像元的屬性，而在DTM中，格網(wǎng)的點(diǎn)只表示點(diǎn)的屬性，點(diǎn)與點(diǎn)之間的屬性可以通過內(nèi)插計(jì)算獲得。建立DEM的方法有多種。從數(shù)據(jù)源及采集方式講有：(1)直接從地面測(cè)量,所涉及的儀器有水平導(dǎo)軌、測(cè)針、測(cè)針架和相對(duì)高程測(cè)量板等構(gòu)件，也可以用GPS、全站儀、野外測(cè)量等高端儀器;（2）根據(jù)航空或航天影像，通過攝影測(cè)量途徑獲取,如立體坐標(biāo)儀觀測(cè)及空三加密法、解析測(cè)圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等等;(3)從現(xiàn)有地形圖上采集，如格網(wǎng)讀點(diǎn)法、數(shù)字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動(dòng)采集然后通過內(nèi)插生成DEM等方法。DEM內(nèi)插方法很多,主要有整體內(nèi)插、分塊內(nèi)插和逐點(diǎn)內(nèi)插三種。整體內(nèi)插的擬合模型是由研究區(qū)內(nèi)所有采樣點(diǎn)的觀測(cè)值建立的。分塊內(nèi)插是把參考空間分成若干大小相同的塊，對(duì)各分塊使用不同的函數(shù)。逐點(diǎn)內(nèi)插是以待插點(diǎn)為中心，定義一個(gè)局部函數(shù)去擬合周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)，數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍隨待插位置的變化而變化，因此又稱移動(dòng)擬合法。有規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和不規(guī)則三角網(wǎng)(TriangularIrregularNetwork,簡(jiǎn)稱TIN)兩種算法。目前常用的算法是TIN，然后在TIN基礎(chǔ)上通過線性和雙線性內(nèi)插建DEM。用規(guī)則方格網(wǎng)高程數(shù)據(jù)記錄地表起伏的優(yōu)點(diǎn)有：（，Y）位置信息可隱含，無(wú)需全部作為原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由于是規(guī)則網(wǎng)高程數(shù)據(jù)，以后在數(shù)據(jù)處理方面比較容易。缺點(diǎn)有：數(shù)據(jù)采集較麻煩，因?yàn)榫W(wǎng)格點(diǎn)不是特征點(diǎn)，一些微地形可能沒有記錄。TIN結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)：能以不同層次的分辨率來(lái)描述地表形態(tài).與格網(wǎng)數(shù)據(jù)模型相比,TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空間和時(shí)間更精確地表示更加復(fù)雜的表面.特別當(dāng)?shù)匦伟写罅刻卣魅鐢嗔丫€、構(gòu)造線時(shí)，TIN模型能更好地顧及這些特征。數(shù)字高程模型的數(shù)據(jù)組織表達(dá)形式有多種，其中在土地利用工程中常用的有規(guī)則的矩形格網(wǎng)與不規(guī)則的三角網(wǎng)兩種。(1)規(guī)則矩形格網(wǎng)。規(guī)則矩形格網(wǎng)是高斯投影平臺(tái)上，在z、Y軸方向按等間隔排列的地形點(diǎn)的平面坐標(biāo)(z，y)及其方程(z)的數(shù)據(jù)集，其任一點(diǎn)P_{i,j}的平面坐標(biāo)，可根據(jù)該點(diǎn)在DEM中的行列號(hào)i，j及存放在該DEM文件基本信息中推算出來(lái)。矩形格網(wǎng)DEM的優(yōu)點(diǎn)是存儲(chǔ)量較小，可以壓縮存儲(chǔ)，便于使用和管理。在農(nóng)地開發(fā)整理中，由于范圍較小而且地形變化較小，測(cè)算土方量時(shí)一般采用方格網(wǎng)法，因此用矩形格網(wǎng)法組成DEM較為適用。(2)不規(guī)則三角網(wǎng)。不規(guī)則三角網(wǎng)是用不規(guī)則的三角網(wǎng)表示的DEM，通常稱DEM或TIN(TriangulatedIrregularNetwork)，由于構(gòu)成TIN的每個(gè)點(diǎn)都是原始數(shù)據(jù)，避免了內(nèi)插精度損失，所以TIN能較好地估計(jì)地貌的特征點(diǎn)、線，表示復(fù)雜地形比矩形格網(wǎng)精確。但是TIN的數(shù)據(jù)量較大，除存儲(chǔ)其三維坐標(biāo)外還要設(shè)網(wǎng)點(diǎn)連線的拓?fù)潢P(guān)系，一般應(yīng)用于較大范圍航攝測(cè)量方式獲取數(shù)值。攝影測(cè)量、地面測(cè)量、已有地形圖數(shù)字化、已有的DEM庫(kù)中提取。對(duì)于局部的土方工程計(jì)算而言，用攝影測(cè)量方式獲取數(shù)據(jù)(除非是應(yīng)用原有資料)，顯然在經(jīng)濟(jì)上是不合算的，已有的DEM庫(kù)多因網(wǎng)格間距較大，也不合適。因此在實(shí)際工作中主要采取應(yīng)用已有的大比例尺地形圖掃描矢量化，或用全站儀、測(cè)距儀+電子平板直接測(cè)得到測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。DEM分辨率是DEM刻畫地形精確程度的一個(gè)重要指標(biāo)，同時(shí)也是決定其使用范圍的一個(gè)主要的影響因素。DEM的分辨率是指DEM最小的單元格的長(zhǎng)度。因?yàn)镈EM是離散的數(shù)據(jù)，所以（，Y）坐標(biāo)其實(shí)都是一個(gè)一個(gè)的小方格，每個(gè)小方格上標(biāo)識(shí)出其高程。這個(gè)小方格的長(zhǎng)度就是DEM的分辨率。分辨率數(shù)值越小，分辨率就越高，刻畫的地形程度就越精確，同時(shí)數(shù)據(jù)量也呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。所以DEM的制作和選取的時(shí)候要依據(jù)需要，在精確度和數(shù)據(jù)量之間做出平衡選擇。目前我國(guó)已經(jīng)完成了1：50000地形圖的制作DEM的數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。由于DEM描述的是地面高程信息，它在測(cè)繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè)、通訊、軍事等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)以及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如在工程建設(shè)上，可用于如土方量計(jì)算、通視分析等；在防洪減災(zāi)方面，DEM是進(jìn)行水文分析如匯水區(qū)分析、水系網(wǎng)絡(luò)分析、降雨分析、蓄洪計(jì)算、淹沒分析等的基礎(chǔ);在無(wú)線通訊上，可用于蜂窩電話的基站分析等等。2023年8月24日消息，從自然資源部獲悉：中國(guó)已全面建成新一代數(shù)字高程模型。在地形級(jí)實(shí)景三維建設(shè)方面，中國(guó)全面建成覆蓋全國(guó)陸地國(guó)土的10米格網(wǎng)新一代數(shù)字高程模型，完成了東部和西