数字高程模型整理资料1

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1、1.概念：（1）地形特征要素：主要是指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。（2）地形坡度：过该点的切平面与水平地面的夹角，表示了该局部地表坡面的倾斜程度，坡度大小直接影响着地表物质流动与能量转换的规模与强度，是制约生产力空间布局的重要因子。（3）坡向：地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角。是决定地表面局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一，直接造成局部地区气候特征的差异，同时，也直接影响到诸如土壤水分、地面无霜期以及作物生长适宜性程度等多项重要的农业生产指标。（4）LOD模型：（5）元数据：（6）汇水流

2、域：（7）可视化：可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。（8）纹理映射：是把二维的纹理图像映射到三维物体表面，其关键就是建立物体空间坐标与纹理空间坐标之间的对应关系。（9）平面曲率：指在地形表面上的任何一点P，指用过该点的水平面沿水平方向切地形表面所得的曲线在该点的曲率值。（10）剖面曲率：是对地面坡度的沿最大坡降方向地面高程变化率的度量。（11）地表粗糙度：是反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，一般定义为地表单元的曲面面积S曲面与其在水平面上的投影面积S水平之比。（

3、12）地表起伏度：是在指定区域内最大高程与最小高程的差。（13）地表切割深度:是指地面某点的临域范围的平均高程与该临域范围内的最小高程的差值。2.数字高程模型的研究内容：（1）地形数据采样（2）地形建模与内插：（3）数据组织与管理（4）地形分析与地学应用（5）DEM可视化（6）不确定性分析与表达。3.数字高程模型：是定义在二维地理空间上的连续曲面函数，当此高程模型用计算机来表达。特点：（1）精度的恒定性（2）表达的多样性（3）更新的实时性（4）尺度的综合性4.（1）格网DEM：优点：1）简单的数据存储结构2）与遥感影像数据的相合性3）良好的表面分析功能。缺点：1）计算效率

4、较低2)数据冗余3）格网结构规则。（2）TIN优点：1）较少的点可以获取较高的精度2）可变分辨率3）良好的拓扑结构。缺点：1）表面分析能力较差2）构建比较费时3）算法设计比较复杂。5.试分别写出DEM的两种常用存储结构（GRID和TIN各一种）6.数据采样的布点策略及各自优缺点：（1）沿等高线采样：适合于地形复杂的陡峭地区，不宜在平坦的地区。（2）规则格网采样：能确保所采集数据的平面坐标具有规则的格网形式（3）剖面法：从速度方面来说具有较高的效率，但其将比一静态方式两侧的规则格网点的精度低（4）渐进采样：优点：小区域的格网间距逐渐改变，而采样也由粗到精的逐渐进行；能解决规

5、则格网采样方法所固定的数据冗余问题。缺点：在地表突变邻近区域内的采样数据仍有较高的冗余度；有些相关的特性在第一轮粗略采样中可能丢失并且不能再其后的任一轮采样中恢复；跟踪路径太长，导致时间效率太低。（5）选择性采样：优点在于只需要以少量的点便能是其所代表的地面具有足够的可信度。（6）混合采样：能解决很多在规则格网采样和渐进采样中遇到的问题，可建立附加地形特征的规则矩形格网DEM，也可建立有特征附加三角网混合形式的DEM，但其数据的存储管理和应用比较复杂。1.简要论述DEM数据获取中的新技术和方法2.逐点内插法的基本步骤：（1）定义内差点的临域范围（2）确定落在邻域内的采样点

6、（3）选定内插数据模型（4）通过邻域内的采样点和内差数学模型计算内插点的高程。关键问题：1）内插函数2）邻域大小和形状3）邻域内数据点的个数4）采样点的权重5）采样点的分布6）附加信息的考虑3.（1）整体内插：缺点：1）函数保凸性较差2）不容易得到稳定的数值解3）多项式系数物理意义不明显4）结算速度慢且对计算机容量要求太高5)不能提供内插区域的局部地形特征；优点：整个区域上的函数的唯一性、能得到全局光滑连续的ＤＥＭ、充分反映宏观地形特征。（2）分块内插：优点：简化了地形的曲面形态，使得每一块都可用不同的曲面进行表达。（3）逐点内插法：计算简单，应用比较灵活；主要问题是内插

7、点临域的确定，它不仅影响到DEM内插精度，也影响到内插速度。10.（1）明暗等高线的基本原理：1）根据斜坡所对的光线方向确定等高线的明暗程度2）将受光部分的等高线饰为白色，背光部分的等高线饰为黑色3)地图的底色设为灰色（2）分层设色的基本原理：是根据等高线划分出地形的高程带，逐层设置不同的颜色，用以表示地势起伏的一种方法。（3）地貌晕渲的制作的基本原理：1）确定光源方向2)计算ＤＥＭ单元的坡度、坡向3）将坡向与光源方向比较，面向光源的斜坡得到浅色调灰度值，背光的斜坡得到深度值，两者之间的灰度值进一步按坡度确定。11.在TIN和