DEM模型之间的相互转换

DEM模型之间的相互转换


发布日期: 2017-05-19 更新日期: 2017-05-19 编辑:xuzhiping 浏览次数: 4901

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摘要: 在实际应用中,经常需要将不同的DEM模型相互转换。大部分DEM数据都是规则格网DEM,但由于规则格网DEM的数据量大而不便存储,而且很多分析计算需要使用TIN模型的DEM。如进行通视分析,需要将规则格网DEM转成TIN模型的DEM。反之,如果已有TIN模型的D...

在实际应用中,经常需要将不同的DEM模型相互转换。大部分DEM数据都是规则格网DEM,但由于规则格网DEM的数据量大而不便存储,而且很多分析计算需要使用TIN模型的DEM。如进行通视分析,需要将规则格网DEM转成TIN模型的DEM。反之,如果已有TIN模型的DEM数据,为满足水文分析等的需要,也需要转成规则格网的DEM。现在常用的GIS软件基本上都具有实现这些转换的功能。

不规则点集生成TIN

对于不规则分布的高程点,可以形式化地描述为平面的一个无序的点集,点集中每个点对应于它的高程值。由点集生成TIN的关键是Delaunay三角网的产生算法,Delaunay三角网的特点是任何一个三角形外接圆的内部没有任何其他离散数据点,这样的三角网是唯一的,三角网的外边界构成了点集的凸多边形“外壳”。

格网DEM转成TIN

格网DEM转成TIN可以看作是一种规则分布的采样点生成TIN的特例,其目的是尽量减少TIN的顶点数目,同时尽可能多地保留地形信息,如山峰、山脊、谷底和坡度突变处。规则格网DEM可以简单地生成一个精细的规则三角网。

等高线转成TIN

数字化的等高线不适合于计算坡度或制作地貌渲染图等地形分析,因此,经常需要把数字化等高线转成TIN。

现有地形图大多数都绘有等高线,纸质等髙线地形图扫描后再进行数字化,可获取TIN数据。每条等高线都是由很多高程点组成的,相邻等高线上的髙程点可以组成Delaunay三角网,并由此生成TIN。但是在狭长的台形或沟槽区域内,相邻两根等高线的高程相等,生成的TIN就会出现“阶梯”地形,不能准确地反映地面起伏状态。

为了解决这类问题,可以考虑在狭长的区域增加一些辅助等高线,或者增加标识山峰、山脊、谷底和坡度突变的髙程数据点,然后同时根据等髙线和高程点来生成TIN,以便能够准确地反映地面起伏状况。

TIN提取等高线

根据线性内插方法,可以在生成TIN的三角网中内插出等高线通过的点位,使用平滑曲线将髙程相等的相邻点连接后则生成等髙线。这种方法也可以在计算机中将电子全站仪测量的离散高程数据点生成等高线。

基于TIN绘制等髙线可以直接利用原始测量数据,避免规则格网DEM内插的精度损失,因而提高等高线的精度,还能够生成高程注记点附近较短的封闭等高线,这样生成的等高线分布在任意采样区域内而并不要求采样区域有规则四边形边界。

TIN转成格网DEM

TIN转成格网DEM可以看作普通的不规则点生成格网DEM的过程。方法是按要求的分辨率大小和方向生成规则格网,对每一个格网搜索最近的TIN数据点,一般按线性插值函数计算格网点高程,即三角形三点确定的斜平面作为地表面。生成过程中需要输入分辨率数值。

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