基于栅格、TIN的视域分析

基于栅格、TIN的视域分析


发布日期: 1970-01-01 更新日期: 2016-10-31 编辑:zhangxiang 浏览次数: 6644

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摘要: 视域分析实质上就是,通过一个或多个观测点将可以看到的地表范围提取出来的过程称之为可视性分析或者是视域分析。要想实现视域分析这一功能,就必须要有两个输入数据集,一个是要有一个或多个观察点的点图层或者是线图层;另一个是DEM数据或TIN数据,用于表示地表面。 视线...

视域分析实质上就是,通过一个或多个观测点将可以看到的地表范围提取出来的过程称之为可视性分析或者是视域分析。要想实现视域分析这一功能,就必须要有两个输入数据集,一个是要有一个或多个观察点的点图层或者是线图层;另一个是DEM数据或TIN数据,用于表示地表面。

视线操作

视线操作的基础是视域分析,连接观察点和观察目标的线为视线。当在观察范围内任意一点的地表或者目标高于视线,那么此时的目标对于观察点来说就是不可视。反之,如果在观察范围内任意一点的地表或目标没有高于视线的点,也就是说观察点可以看到目标,即为可视点。GIS不仅仅是为了将目标点判定为可视还是不可视的,还可以用符号显示视线的可视域和不可视域。

视域分析是将视线操作扩展到整个研究区域的每个单元或TIN的每个面的上面。由于视域分析很耗时,所以已经有多种不同的算法用于计算视域,当然,有些是针对高程栅格,有些是针对TIN。通常我们所用的GIS软件包中并不提供算法选择,也不提供所用的算法信息。

基于栅格的视域分析

由高程栅格到处视域包括一下步骤:第一,在观察点和目标位置之间创建视线;第二,沿视线生成一系列中间点。通常,这些中间点选自高程栅格的格网线与视线的交叉点;第三,插值获得中间点的高程;第四,通过算法检查中间点的高程,并判断目标是否可视。

基于TIN的视域分析

从TIN数据中提取的视域不想从高程栅格中提取得那么好界定。可以使用不同的规则进行界定。首要规则是 确定TIN三角形是否可划分为可视与不可视两部分,或者整个三角形能够被界定为可视或不可视。后者算法可以节省计算机处理时间。假定整个三角形是可视或不可视的,第二步规则要确定可视性是否是基于一个、两个或者三个点,能够组成一个三角形或者三角形的中心点。其中一点规则不像两点或三点规则那样严格。

累计视域

作为数据源的不管是高程栅格或TIN数据,视域分析的结果都是显示可视与不可视的二值地图。对一个观察点来说,视域地图取值“1”表示可视,取值“0”表示不可视。用两个或多个观察点生成的视域图一般叫做累积视域图。表达累积视域图时但通常有两种选择:第一种是使用计数运算。第二种是使用布尔运算。

视域分析的准确度

视域分析的准确度取决于DEM数据准确度、数据模型(如TIN和DEM)的选择以及判断可视化的规则。GIS软件和DEM的分辨率决定平均吻合程度的变化范围一般在65%到85%之间。

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