時間:2017/10/19 0:00:00
地形模型
模型應用
數(shù)字地形模型在工程建設方面(如公路、鐵路、高壓線路等工程的選線、定線和計算工程量)應用甚廣,并為實現(xiàn)設計工作的自動化提供了條件。在地圖測繪中可根據(jù)數(shù)字地形模型曬印正射影像地圖和自動繪制地形圖。此外,在近景攝影測量中,當觀測的對象是某些表面結構復雜的物體時,也可以引用這種原理進行測繪。
建立數(shù)字地形模型所需的原始數(shù)據(jù)點,可以來源于攝影測量的立體模型、地面測量成果或已有的地形圖。使用立體測圖儀測取數(shù)據(jù)點是比較普遍應用的一種方法對數(shù)據(jù)點的記錄和存貯,可以有規(guī)律地進行或任意選擇(如選用地貌特征點)。其中很重要的一種測取數(shù)據(jù)點的方法是在進行正射像片斷面掃描曬像(見正射影像技術)的同時,取得數(shù)字地形模型所需要的數(shù)據(jù)。為了提高質量,也可以在按斷面方式測得的地形點的基礎上,補充額外測得的地貌特征線,或代表地貌特征的一些獨立高程點。這樣做可以提高內插求點的精度。另一種方式是在立體測圖儀上記錄用數(shù)字表示的等高線,然后通過計算取得數(shù)據(jù)點規(guī)則分布的數(shù)字地形模型。
實測的數(shù)據(jù)點,即使已經達到了相當?shù)拿芏,一般也還不足以表示復雜的地面形態(tài)。所以,在具備了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)點以后,往往還需要通過內插方法增補數(shù)字地形模型所需要的點。所謂內插是根據(jù)周圍點的數(shù)據(jù)和某一函數(shù)關系式,求出待定點的高程。內插方法可以根據(jù)所使用的內插函數(shù)是一個整體函數(shù)還是局部函數(shù)來區(qū)分。因數(shù)字地形模型中所用的數(shù)據(jù)點較多,一般都使用局部函數(shù)內插(分塊內插),即把參考空間劃分為若干分塊,對各分塊使用不同的函數(shù)。典型的局部內插有線性內插,局部多項式內插,雙線性內插或樣條函數(shù),以及擬合推估(配置法)、多層二次曲面法和有限元法等。還有一種是逐點內插法,即對每一個待定點定義一個新的內插函數(shù)。逐點內插法的使用十分靈活,精度較高,計算簡單,不需要計算機有很大的內存容量,只是運算的時間較長。典型的逐點內插法有加權平均法、移動擬合法等。內插方法的選用要考慮到數(shù)據(jù)點的結構,所要求的精度,計算速度和對計算機內存的要求等因素。
數(shù)字地形模型只有同計算機處理相聯(lián)系才有實際意義。當前計算機的功能已經能使構成數(shù)字地形模型的原始數(shù)據(jù),中間成果或較后成果不僅使用于原定的目的,而且還可以使用于其他多種目的。把數(shù)字地形模型的數(shù)據(jù)連同表達地面地物數(shù)字,以及其他數(shù)據(jù)存貯在一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的外圍設備中,建立“地理數(shù)據(jù)庫”,可以根據(jù)需要,通過計算機輸出各種比例尺的地形圖,或正射影像圖,或其他不同形式的資料。
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