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項目7數(shù)字地形圖的應用提綱:數(shù)字地面模型的建立數(shù)字地面模型的一般應用數(shù)字地面模型在工程上的應用
數(shù)字地面模型(DTM)是為了適應計算機處理而產(chǎn)生的,它是在空間數(shù)據(jù)庫中存儲并管理的空間數(shù)據(jù)的集合,是帶有空間位置特征和地形屬性的數(shù)字描述,也是建立不同層次的環(huán)境和信息系統(tǒng)不可缺少的組成部分。一、數(shù)字地面模型的建立建立DTM
數(shù)字地面模型(DTM)簡稱數(shù)模,是在空間數(shù)據(jù)庫中存儲并管理的空間數(shù)據(jù)集的通稱,它是數(shù)字形式按照一定的結(jié)構(gòu)組織在一起,表示實際地形特征的空間分布,使地形屬性特征的數(shù)字描述。
DTM的核心是地球表面特征點的三維坐標和一套對地面提供連續(xù)描述的算法。1.數(shù)字地面模型的內(nèi)容(1)以多種形式顯示地形信息(2)保持精度不變(3)容易實現(xiàn)自動化和實時化2.數(shù)字地面模型的特點
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門研究非數(shù)值計算的程序設計問題中計算機操作對象以及他們之間的關(guān)系和操作等的科學。DTM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對DTM的應用有著重要的影響,不同的數(shù)據(jù)采用不同的算法,占用的存儲空間的大小不同,進行計算的效率也不相同。目前采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格結(jié)構(gòu),它分為規(guī)則格網(wǎng)和不規(guī)則格網(wǎng)。3.DTM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(1)規(guī)則格網(wǎng)規(guī)則格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是將離散的原始數(shù)據(jù)點依據(jù)插值算法求算出規(guī)則形狀的結(jié)點坐標,每個結(jié)點坐標有規(guī)律地放在DTM中。(2)不規(guī)則格網(wǎng)不規(guī)則格網(wǎng)結(jié)構(gòu)是以原始數(shù)據(jù)的坐標位置作為網(wǎng)格的結(jié)點,組成不規(guī)則形狀格網(wǎng)。DTM系統(tǒng)主要由計算機程序來實現(xiàn),主要功能應是從多個離散數(shù)據(jù)構(gòu)造出相互連接的網(wǎng)絡模型,以此作為DTM的基礎。從數(shù)據(jù)的獲取到模型的建立是一個連續(xù)的過程。
4.數(shù)字地面模型的建立(1)數(shù)據(jù)的獲取數(shù)據(jù)的獲取就是提取已測定的地貌特征點,即將一個連續(xù)的地形表面轉(zhuǎn)化為一個以一定數(shù)量的離散點來表示的離散地表。數(shù)據(jù)的獲取主要有以下幾種方式:a)人工量取b)手扶跟蹤c)數(shù)字測圖d)掃描輸入(2)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(3)數(shù)據(jù)的預處理(4)構(gòu)網(wǎng)建立數(shù)字模型
a)不規(guī)則三角格網(wǎng)(TIN)的建立
b)規(guī)則格網(wǎng)的建立
數(shù)字地面模型(DTM)DTM可以用于公路、鐵路、輸電線路的選線,水利工程的選址,軍事制高點的選擇,土壤侵蝕、土地類型的分析等,還可以用于測繪、制圖、遙感等領(lǐng)域。二.數(shù)字地面模型的一般應用
網(wǎng)格型DTM將區(qū)域表示為規(guī)則或不規(guī)則的網(wǎng)格單元,從矩形網(wǎng)格某個單元的邊開始,利用網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲的格網(wǎng)結(jié)點信息及附加的格網(wǎng)單元結(jié)構(gòu)信息生成等高線。1.繪制等高線等高線
坡度和坡向是相互聯(lián)系的兩個參數(shù)。坡度反映斜坡的傾斜程度,是水平面與局部地表之間的正切值,是坡度-高度變化的最大比率。常用百分比表示;坡向反映斜坡所面對的方向,使坡向變化率最大的方向,按從正北方向起算的角度測量。2.坡度圖和坡向圖3地形斷面圖
根據(jù)數(shù)字高程模型繪制立體透視圖是DTM的一個非常重要的應用。
(1)三維圖形的投影變換
(2)透視投影的特點
(3)透視投影原理
(4)三維透視立體圖形顯示4.地面模型透視圖
地形圖在工程建設中的應用主要包括:量測圖上點的空間坐標值、量算兩點間的距離、量算直線坐標方位角、確定兩點間的坡度、按一定方向繪制斷面圖、面積量算、土石方計算、按限制坡度選線三、數(shù)字地圖在工程建設中的應用
地形圖的基本幾何要素主要包括指定點坐標、兩點間距離和方位角、線段長度、實體面積。
(1)量取圖上點的坐標
(2)量算兩點間的距離
(3)量算直線的方位角
(4)面積計算1.基本幾何要素的量測
在工程建設中,經(jīng)常涉及到應用地形圖進行土石方量的計算,這實際上是一個體積計算的問題。由于各種工程建設類型的不同,地形復雜程度不同,因此需要計算體積的形狀復雜多樣的。比較常用的是等高線法、方格網(wǎng)法和斷面法。對于數(shù)字地形圖,可以用DTM來計算土方量。用DTM模型計算土方量的方法有兩種:一種是進行完全計算,它包含重建立三角網(wǎng)的過程;另外一種是依照圖上的三角網(wǎng)進行計算。2.土石方的計算土方量
應用數(shù)字地形圖繪制斷面圖主要有以下一些方法:根據(jù)坐標文件生成;根據(jù)圖上高程點生成;根據(jù)里程文件生成。3.斷面圖的繪制
面積應用是數(shù)字地圖在工程建設中應用的一個重要內(nèi)容,應用范圍非常廣泛,應用功能與專業(yè)應用軟件密切相關(guān),在地籍和土地管理等方面應用廣泛。
(1)用復合線湊面積通過調(diào)整封閉復合線的一點或一邊,把該復合線面積湊成所要求的目標面積。
(2)計算并注記實體面積
(3)統(tǒng)計指定區(qū)域的面積
(4)計算指定點所圍成的面積。4.面積應用縱斷面圖本講結(jié)束!
項目7數(shù)字地形圖的應用測繪地理信息學院數(shù)字地形圖的一般應用22.數(shù)字地形圖的一般應用1.查詢指定點的坐標2.查詢兩點距離及方位3.查詢圖上兩點距離2.數(shù)字地形圖的一般應用4.查詢線長2.數(shù)字地形圖的一般應用5.查詢實體面積查詢實體面積(選取實體邊線)查詢實體面積(點取實體內(nèi)部點)2.數(shù)字地形圖的一般應用6.計算表面積2.數(shù)字地形圖的一般應用7.計算指定范圍的面積計算指定范圍的面積2.數(shù)字地形圖的一般應用8.統(tǒng)計指定區(qū)域的面積統(tǒng)計指定區(qū)域的面積2.數(shù)字地形圖的一般應用9.計算指定點所圍成的面積計算指定點所圍成范圍的面積THANKS項目7數(shù)字地形圖的應用測繪地理信息學院數(shù)字地形圖的高級應用33.數(shù)字地形圖的高級應用1.方格網(wǎng)法土方計算3.數(shù)字地形圖的高級應用3.數(shù)字地形圖的高級應用2.斷面法土方計算3.數(shù)字地形圖的高級應用3.數(shù)字地形圖的高級應用3.數(shù)字地形圖的高級應用3.三角網(wǎng)法土方計算3.數(shù)字地形圖的高級應用4.區(qū)域土方平衡3.數(shù)字地形圖的高級應用5.縱斷面圖繪制3.數(shù)字地
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