Ⅰ DEM通常有哪幾種形式和他們在實際中的用途以及如何獲取和存儲這些數據
通常有規則網格矩陣、不規則三角網以及矩形網格和三角往的混合形式。
數字高程模型的主要應用:
①.三維方塊圖、剖面圖及地層圖。以數值形式表示地表數量變化的方法。
②.視線圖。確定土地中點與點的通視能力
③.等高線圖。將高程矩陣中各像元的高程分成適當類別,然後對其輸出
④.地形特徵的數字表徵。從不同角度描述了地形與水系的特徵
⑤.地貌暈渲圖。為了增加地形落差的視覺效果所發展的制圖技術
⑥.DEM數據自動形成的地形輪廓圖。自動將地形特徵從高程矩陣中提取出來
⑦.剖面分析。一個垂直的假象面,與地形圖相交並研究其形態
DEM的用途:測繪、氣象、地質、軍事、土地資源規劃等
DEM數據的獲取:①地面測量②地圖數字化測量③空間感測器
DEM數據的存儲:必須轉換成統一的高程矩陣
Ⅱ DEM(數字高程模型)的有關知識。
數字高程模型(Digital
Elevation
Model),簡稱DEM。它是用一組有序數值陣列形式表示地
面高程的一種實體地面模型,是數字地形模型(Digital
Terrain
Model,簡稱DTM)的一個分
支。一般認為,DTM是描述包括高程在內的各種地貌因子,如坡度、坡向、坡度變化率等因子
在內的線性和非線性組合的空間分布,其中DEM是零階單純的單項數字地貌模型,其他如坡
度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎上派生。DTM的另外兩個分支是各種非地貌
特性的以矩陣形式表示的數字模型,包括自然地理要素以及與地面有關的社會經濟及人文要
素,如土壤類型、土地利用類型、岩層深度、地價、商業優勢區等等。實際上DTM是柵格數
據模型的一種。它與圖像的柵格表示形式的區別主要是:圖像是用一個點代表整個像元的屬
性,而在DTM中,格網的點只表示點的屬性,點與點之間的屬性可以通過內插計算獲得。
建立DEM的方法有多種。從數據源及採集方式講有:(1)直接從地面測量,例如用GPS、全站儀
、野外測量等;根據航空或航天影像,通過攝影測量途徑獲取,如立體坐標儀觀測及空三加密
法、解析測圖、數字攝影測量等等;(3)從現有地形圖上採集,如格網讀點法、數字化儀手扶
跟蹤及掃描儀半自動採集然後通過內插生成DEM等方法。DEM內插方法很多,主要有分塊內插
、部分內插和單點移面內插三種。目前常用的演算法是通過等高線和高程點建立不規則的三角
網(Triangular
Irregular
Network,
簡稱TIN)。然後在TIN基礎上通過線性和雙線性內插建DEM。
由於DEM描述的是地面高程信息,它在測繪、水文、氣象、地貌、地質、土壤、工程建設、
通訊、氣象、軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域有著廣泛的應用。如在工
程建設上,可用於如土方量計算、通視分析等;在防洪減災方面,DEM是進行水文分析如匯
水區分析、水系網路分析、降雨分析、蓄洪計算、淹沒分析等的基礎;
在無線通訊上,可用
於蜂窩電話的基站分析等等。
Ⅲ DEM數據模型主要有 哪幾種 ,以及它們各自的表達形式。
DEM數據模型主要有:通規則網格矩陣、規則三角網及矩形網格三角往混合形式。
數字高程模型主要應用:
①.三維塊圖、剖面圖及層圖數值形式表示表數量變化
②.視線圖確定土點與點通視能力
③.等高線圖高程矩陣各像元高程適類別其輸
④.形特徵數字表徵同角度描述形與水系特徵
⑤.貌暈渲圖增加形落差視覺效所發展制圖技術
⑥.dem數據自形形輪廓圖自形特徵高程矩陣提取
⑦.剖面析垂直假象面與形圖相交並研究其形態
dem用途:測繪、氣象、質、軍事、土資源規劃等
dem數據獲取:①面測量②圖數字化測量③空間傳器
dem數據存儲:必須轉換統高程矩陣
Ⅳ 30mDEM屬於保密測繪成果么
這個得看比例尺。如果按照圖上肉眼解析度0.1mm算,1:1萬-5萬對於地面是1-5米。
Ⅳ 基於DEM的小流域土地整理的綜合規劃探討——以北京市懷柔區琉璃河流域為例
王亞男
(天津市城市規劃設計研究院,天津,300041)
摘要:從項目區的劃定、DEM的構建,到項目區的適宜性評價,在此基礎上對項目區進行土地利用分區,布置土地利用布局,確定綜合規劃的方案,形成了基於DEM的小流域土地整理的綜合規劃探討。
關鍵詞:DEM;小流域;土地整理;綜合規劃
基於DEM的小流域土地整理的綜合規劃與設計,其研究主要技術路線分為土地整理項目區范圍的劃定、基於地形圖的DEM的構建、項目區適宜性評價、土地利用分區、土地利用布局、項目區規劃與設計方案和主要工程規劃與設計幾個方面,詳細流程如圖1所示。
圖1 小流域土地整理規劃設計技術流程
1 小流域土地整理的項目區的劃定
1.1 資料收集與實地踏勘
根據國土資源部頒發的《土地開發整理標准》及土地開發整理規劃編制要求,項目規劃所需資料一般包括:①項目區基本概況,包括行政轄區、地理位置、土地面積、人口等;②自然條件,包括項目區地形、地貌、氣候、土壤、水文、地質、植被及自然災害等情況;③社會經濟條件,包括產業發展、市場狀況、收入水平、民族習慣等;④土地利用現狀,包括各地類的數量、權屬、土地生產能力、土地利用中存在的主要問題等;⑤土地開發整理法規政策以及農業、水利、林業、環境保護等相關行業技術規范與標准;⑥土地資源、水資源調查報告、土地利用總體規劃、土地開發整理規劃等;⑦項目區的地形圖、土地利用現狀圖、土地權屬界線圖、項目所在縣(市)、鄉(鎮)土地利用總體規劃圖、土地開發整理規劃圖等。
與此同時,技術小組與當地有關領導必須多次到項目區進行實地踏勘,主要了解項目區的地貌、種植制度、水源、現狀設施等情況,具體劃定項目區邊界等,並就項目片規劃設計中可能涉及的具體問題向當地基層領導、農民徵求意見,與當地農業、水利專家共同確定規劃思路。
1.2 劃定小流域土地整理項目區的原則
劃定小流域土地整理項目區時應遵循以下三個原則:①項目完整性原則。項目區的邊界不應只考慮行政區的邊界,還應該考慮項目區周圍自然地物的分布情況,例如以分水嶺、路、溝、渠等為界。②結合實測的地形圖,以生態系統為劃分基礎,從小流域生態系統角度劃定土地整理項目區邊界,然後把項目區的現狀圖與實測的地形圖進行疊加匹配,得到具有地形、地類等信息的電子圖件。③盡量保證土地的權屬在同一個鄉鎮管轄范圍內。
2 基於地形圖的 DEM 構建
2.1 數據源的獲取與轉換
本文主要根據數字化的地形圖來建立 DEM。下面以琉璃河土地整理項目為例,簡要說明一下測圖的過程。
首先在項目區進行實地控制測量,採用GPS靜態測量,沿線布設E級GPS網,採用點連接和邊連接相結合布網,平面坐標起算點採用北京市測繪院提供的位於北京市懷柔區琉璃廟鎮柏查子村附近的兩個GPS點作為起算點。然後利用全站經緯儀在野外實測。全站經緯儀可以自動記錄和顯示有關數據,外業採集數據後,用數據通訊線連接全站儀和計算機,把野外觀測數據傳輸到計算機中,再對野外採集的數據進行預處理,檢查可能出現的各種錯誤;把野外採集到的數據編碼,用測量數據轉化成繪圖系統所需要的編碼格式。數據計算是針對地貌關系的,當測量數據輸入計算機後,生成平面圖形,建立圖形文件,繪制等高線。對照外業的草圖,修改新生成的地形圖,補測重測存在漏測或測錯的地方,然後加註高程、注記等。進行室內和室外檢查;最後對地形圖進行圖框內外整飾。
測圖的成果是 AutoCAD 格式的文件,本文主要是應用MAPGIS 軟體建立數字高程模型,因而要進行必要的文件轉換。首先把 AutoCAD 格式的等高線和高程點的圖層另存為.dxf 格式。然後在MAPGIS 軟體應用「文件轉換」的模塊,把.dxf格式的等高線和高程點數據,分別轉換為MAPGIS軟體形式的點文件和線文件。點文件為包含高程點信息的數據;線文件為包含等高線信息的數據。
2.2 矢量數據的編輯與處理
在等高線數字化生產過程中,由於地貌形態復雜,數據量大、人機交互作業易出錯和圖像處理技術存在缺陷等原因,不可避免地造成等高線數據的幾何信息和屬性信息誤差。幾何信息誤差主要包括等高線的點位或線位誤差、等高線相交或自交和數據採集不均勻引起的數據冗餘和等高線不光滑等。屬性信息誤差主要包括少量高程錯誤和系統高程錯誤。等高線矢量數據是建立數字高程模型的基礎數據,其質量直接影響其使用效果,因此必須對等高線數據進行檢查修改。
在等高線數據的處理中,可採用MAPGIS 軟體中的「DTM分析」應用模塊中等高線檢查工具進行處理。首先對等高線數據進行錯誤檢查,包括線自相交檢查、線封閉性檢查、線相交檢查、高程跳躍值檢查、高程賦值檢查等,然後找出產生錯誤的具體原因,對等高線文件進行線編輯處理,主要是對線數據的增加、刪除、移動、續線、閉合、分割、屬性修改等,另外還有對高程點數據的增加、刪除、移動等功能。
2.2.1 等高線賦以高程值的屬性
由 AutoCAD 格式轉換過來的等高線的文件,並沒有有關高程值的屬性,因而必須給每條等高線賦以高程值。首先,建立等高線文件的屬性結構,根據高程值選擇欄位類型為雙精度型,欄位長度為8,小數位數為2。其次,找到高程線之間的差值,接下來啟動自動賦高程值的工具,然後從已知高程點處向外引一條延長線,點擊後出現一個對話框。在對話框中分別輸入「當前高程」和「高程增量」,當前高程為起始點的高程值,高程增量為等高線之間的差,可正可負。從圖上推斷高程值是遞減的還是遞增的,遞減的即為正,反之為負。最後,用同樣的方法將所有的線屬性錄入。另存為「高程線」名稱的線文件。
2.2.2 高程點賦以高程值的屬性
由 AutoCAD 格式轉換過來的高程點的文件,同樣也沒有高程值的屬性,必須給每個高程點賦以高程值。與上述等高線賦以高程值屬性過程的不同之處,是把高程點的注釋賦為屬性,應該注意的是在賦完屬性之後,必須更改高程點的屬性結構,即把「欄位類型」由字元串改為雙精度型,否則不能生成 DEM。
2.3 DEM 的生成
2.3.1 TIN 模型的生成
(1)線文件 TIN 模型的生成。首先啟動MAPGIS 軟體中「DTM 分析」功能模塊,裝入等高線文件。由線數據提取高程點。根據解析度的要求選擇抽稀系數,然後生成三角剖分網。把生成的三角剖分網文件另存 TIN 格式的文件。
(2)點文件 TIN 模型的生成。同樣啟動MAPGIS 軟體中「DTM 分析」功能模塊,裝入高程點文件。由點數據提取高程點,選擇高程點屬性項,然後生成三角剖分網。圖2是由高程點數據建立的琉璃河土地整理項目區的 DEM 模型。
圖2 琉璃河土地整理項目區的 DEM 模型
圖3 琉璃河土地整理項目區典型地塊的 DEM 模型
2.3.2 GRID 模型的生成
與生成 TIN 模型不同,GRID 模型的生成主要是把等高線和高程點進行柵格化,把柵格化的結果保存 GRID 格式的文件。圖3為琉璃河典型地塊生成的 GRID 模型。從圖上可以清晰地看到三維地形信息,如山脊、山谷、分水嶺等,直觀地了解項目區的整體情況,對整個項目區的規劃有一個總體的把握和認識。
3 基於 DEM 的小流域土地適宜性評價
進行土地適宜性評價是小流域土地整理規劃的基礎,並為土地整理規劃提供科學依據,減少規劃的盲目性,使小流域生態經濟系統的物質循環、能量流動、信息傳遞、價值增值這四大基本功能得以充分發揮。影響土地適宜性的因素很多,對於小流域地區,坡度和坡向是土地適宜性評價的重要因子。坡度和坡向是地面接受日照、風吹、雨水沖刷的重要因素。
為了實現評價方法和過程的定量化和科學化,需要利用現代化的 GIS 分析技術。利用DEM 數據中地表形態結構的提取和表達,其技術手段已經成熟。可以通過DEM 快速、簡便地提取高質量坡度和坡向信息,應用 GIS 疊加分析方法對土地利用現狀信息進行疊加、分組和統計分析。本文研究如何從地形地貌的角度建立評價模型,以北京市懷柔區琉璃河流域的土地適宜性評價為例,在 GIS 環境中實現定量評價。
3.1 小流域土地適宜性評價的評價指標及權重確定
通過研究懷柔區琉璃河流域的坡度和坡向地形地貌特徵與該區農業生產條件的關系,並確定了各因子權重,見表1和表2。
表1 懷柔區琉璃河流域坡度分級權重表
表2 懷柔區琉璃河流域坡向分級權重表
3.2 坡度圖和坡向圖的生成
坡度是地形描述中一個常用的參數,是一個具有方向和大小的矢量。空間曲面的坡度是點位的函數,除非曲面是一個平面,否則曲面上不同位置的坡度是不相等的。給定點位的坡度是曲面上該點的法線方向與垂直方向之間的夾角。
本文中以懷柔區琉璃河地區1∶1000 地形圖為依據,把AutoCAD格式的等高線等地形特徵的要素轉換為MAPGIS軟體的線文件和點文件,然後利用MAPGIS 軟體生成供分析用的DEM,依照上面的坡度分級權重表,在MAPGIS 軟體中的「坡度分級圖輸出設置」中把坡度分為五個級,分別輸入上下限,並把區參數設為上述表格中的參數值,然後生成坡度圖,最後把點、線、區文件另存。在「輸入編輯」中打開剛才生成的點、線、區文件,修改區文件的屬性結構,增加「坡度」和「坡度分值」兩項,並相應設置其欄位類型和欄位長度等。其中「坡度」一項的欄位類型為字元串型,欄位長度為10;「坡度分值」一項的欄位類型為雙精度型,欄位長度為2,小數位數為1。然後利用「參數賦屬性」的功能,依照坡度分級權重表,把「坡度」和「坡度分值」兩項屬性信息增加到坡度圖上,最後保存點、線、區文件。圖4、圖5分別是琉璃河流域土地整理項目區坡度圖和典型地塊的坡度圖。從圖上可以反映出項目區的整體坡度情況,可以清晰准確地獲得項目區的坡度信息。
圖4 琉璃河流域土地整理項目區坡度圖
圖5 琉璃河流域土地整理項目區典型地塊坡度圖
基於 DEM 計算坡向時通常定義為,過格網單元所擬合的曲面片上某點的切平面法線的正方向在平面上的投影與正北方的夾角,即法線方向在水平方向投影向量的方位角。
與上述坡度圖屬性賦值相似,把「坡向范圍」和「坡向分值」屬性賦值到坡向圖上,圖6、圖7分別是琉璃河流域土地整理項目區坡度圖和典型地塊的坡向圖,為下一步的適宜性評價做好了基礎。
圖6 琉璃河流域土地整理項目區典型地塊坡向圖
圖7 琉璃河流域土地整理項目區坡向圖
3.3 小流域土地適宜性評價結果
土地適宜性評價是在地理信息系統軟體支持下進行的。評價單元的劃分是在以MAP-GIS 軟體為工作平台的基礎上,利用MAPGIS 軟體中的「空間分析」模塊進行空間疊加。首先把坡度圖和坡向圖的區文件添加到模塊中,然後利用「區對區合並」功能,把坡度圖和坡向圖疊加,最後另存生成綜合圖,即可得到土地適宜性評價單元圖,並對其進行調整,使每個單元達到自然條件、經營方式及經濟收益相似,最終形成評價單元。
本研究採用綜合指數評價模型進行土地適宜性評價,每一塊土地的綜合分級參數按下式確定:
綜合分級參數=坡度分值+坡向分值
採用等距裁取方法,將該區土地適宜性用途分為四類(見表3)。
表3 土地適宜性評價綜合分級表
利用MAPGIS 軟體的「屬性庫管理」模塊把疊加後生成的綜合圖的區屬性輸出.dbf格式的資料庫文件,然後用Excel 文檔打開,根據綜合分級公式,計算出各個評價單元的分值。最後把計算結果另存為.dbf 格式的資料庫文件。利用MAPGIS 軟體的「屬性庫管理」模塊的「屬性連接」把計算結果和綜合圖的區屬性連接起來,建立資料庫。
4 基於 DEM 的小流域土地整理的規劃方案
通過土地適宜性評價,加強了土地利用空間布局的研究。數字高程模型的發展為土地利用空間布局提供了理論依據,應用數字高程模型的有關理論和方法,確定各地類的土地利用空間布局,使土地整理規劃設計更合理。根據小流域土地適宜性評價的結果來規劃設計土地利用布局,主要有以下幾個方面。
4.1 基於 DEM 的土地利用分區
在「輸入編輯」模塊中,打開綜合圖,依據表4 土地利用分區各地類參數值,利用「屬性賦參數」的功能對項目區進行土地利用分區。得到以 DEM 為劃分基礎的土地利用分區,從圖上看,斑塊較為破碎,由於圖上沒有河線、居民點、道路和地類界等地形要素,因而需要進一步進行圖形處理。
表4 土地利用分區各地類參數值
圖8 琉璃河土地整理項目區典型地塊土地利用分區
圖9 琉璃河土地整理項目區土地利用分區
4.2 添加線狀地物和居民點
上面生成的土地利用分區圖中,主要是基於高程點和等高線生成,缺少河線、居民點、道路和地類界等地形要素。在下一步規劃設計時,應把這些地形要素添加到圖上。以琉璃河項目為例,首先把河線、居民點、道路和地類界等地形要素轉化為MAPGIS 軟體能識別的點、線文件;然後把這些地形要素添加到已經生成的分區圖上。最後調整各圖層的順序,以便各個要素都能顯示出來。
4.3 確定土地利用布局
土地利用布局是指按照土地的自然適宜性和社會經濟發展要求,將各類用地合理布置並落實到土地整理區域內的具體地塊上。根據實地踏勘的情況,在圖上對小斑塊進行合並處理。以道路、河線等顯著線狀地物為劃定的基本依據,調整土地利用布局,使之更加合理。
4.3.1 水土保持區
綜合分級參數小於0.4 的區域,是以水土保持為主,通過人工管理和自然恢復形成大型荒草地的自然斑塊,大型自然植被斑塊具有多種重要的生態功能,並為景觀帶來許多益處,如涵養水源、保持水土和保護生物多樣性等。
4.3.2 經濟林果區
綜合分級參數在0.4~0.9 之間的區域,主要執行生態經濟功能,該區景觀生態建設的重點是:大力發展經濟林果業和適當發展畜牧業,提高人民生活水平,同時兼顧生態環境保護功能。主要依據是本區坡度較大,不適合農業耕作開發,景觀過程也主要以水土流失、植被覆蓋率降低等生態退化過程為主,只是和生態環境保護功能區比較起來,程度稍為輕一點,因此必須將生態經濟功能和生態環境保護功能並重。
4.3.3 平緩坡耕地農業耕作區
綜合分級參數在0.9~1.3 之間的區域,主要執行農業耕作功能。該區景觀生態建設的重點是:以高產、高質、高效農業為主導方向,推行種植業開發,滿足人們的消費需求和提高經濟收入。為此,在規劃建設中要合理調整農、林、牧、副結構,以糧食為主,適當增加芝麻、油菜和棉花等油料作物和經濟作物,引進優良品種,適當安排作物輪作,逐步推廣套種面積,提高復種指數,同時由於降水不足的供需錯位,因此大力推廣應用地膜覆蓋、節水灌溉等旱作農業技術,積極發展節水、集水農業,有效提高土壤生產效率和農作物產量。依據是坡耕地土層較薄,土壤肥力低,發展集約型農業的條件還不成熟。
4.3.4 平坦的灘地和居民點
綜合分級參數在大於1.3 之間的區域,居民點的擴大、礦產資源的開發都會導致對生態環境的影響。因此,應該盡可能地限制居民點的擴張,大力提倡植樹造林,建設綠色村莊、田園村莊,提高環境的宜人性,促使人類與自然環境的協調。
4.3.5 漁業
山區小流域由於雨水資源和地下水資源短缺,漁業發展受到很大限制。小流域土地整理規劃建設的重點是:在條件許可的地區,充分利用小型水利工程的截留河水,適當發展漁業,增加農民的收入。
以 DEM 為基礎,以道路、河線等顯著線狀地物為劃定的基本依據,確定的土地利用布局。有可能與實地的地形不符合,因而要去實地核對土地利用布局是否符合實際,並根據實地的情況做出相應的調整。
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Ⅵ 地表數字高程模型(DEM)數據
地表數字高程模型數據用於生成三維地質結構模型頂面(地表面),此部分數據可以從測繪主管部門獲取或向國家測繪局基礎地理信息中心購買,從基礎地理信息中心購買的數據屬於標准數據,數據以ARC/INFO數據格式存放。DEM數據比例尺有多種,其中,全國的1∶25萬資料庫在空間上包含816幅地形圖數據,覆蓋整個國土范圍,國外部分沿國界外延25km採集數據。地貌統一在TERLK層中存放,包括等高線、等深線、沖溝等,DEM等高線的等高距,在全國范圍內共分40m、50m、100m三種,使用時可參照等分布圖確定。對於此標准數據,可以根據需要進行數據格式轉換、比例變換、投影變換等多種處理。
另外,如果不能獲取現成的DEM數據,也可以自己使用專門的地理信息系統軟體用地形圖生產。即把紙質地形圖數字化及幾何糾正校準,然後進行高程信息的提取,即對等高線進行屏幕矢量跟蹤並對等高線標賦高程值,同時編輯、檢查、拼接以生成各種拓撲關系,最後用軟體進行內插值、裁剪生成DEM數據。
Ⅶ dem 在arcgis中的存儲形式
柵格數據
數字高程模型(Digital Elevation Model,縮寫DEM)是一定范圍內規則格網點的平面坐標(X,Y)及其高程(Z)的數據集,它主要是描述區域地貌形態的空間分布,是通過等高線或相似立體模型進行數據採集(包括采樣和量測),然後進行數據內插而形成的。DEM是對地貌形態的虛擬表示,可派生出等高線、坡度圖等信息,也可與DOM或其它專題數據疊加,用於與地形相關的分析應用,同時它本身還是製作DOM的基礎數據。
DEM是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型,是數字地形模型(Digital Terrain Model,簡稱DTM)的一個分支。一般認為,DTM是描述包括高程在內的各種地貌因子,如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內的線性和非線性組合的空間分布,其中DEM是零階單純的單項數字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎上派生。DTM的另外兩個分支是各種非地貌特性的以矩陣形式表示的數字模型,包括自然地理要素以及與地面有關的社會經濟及人文要素,如土壤類型、土地利用類型、岩層深度、地價、商業優勢區等等。實際上DTM是柵格數據模型的一種。它與圖像的柵格表示形式的區別主要是:圖像是用一個點代表整個像元的屬性,而在DTM中,格網的點只表示點的屬性,點與點之間的屬性可以通過內插計算獲得。
建立DEM的方法有多種。從數據源及採集方式講有:(1)直接從地面測量,例如用GPS、全站儀、野外測量等;根據航空或航天影像,通過攝影測量途徑獲取,如立體坐標儀觀測及空三加密法、解析測圖、數字攝影測量等等;(3)從現有地形圖上採集,如格網讀點法、數字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動採集然後通過內插生成DEM等方法。DEM內插方法很多,主要有分塊內插、部分內插和單點移面內插三種。目前常用的演算法是通過等高線和高程點建立不規則的三角 網(Triangular Irregular Network, 簡稱TIN)。然後在TIN基礎上通過線性和雙線性內插建DEM。
由於DEM描述的是地面高程信息,它在測繪、水文、氣象、地貌、地質、土壤、工程建設、通訊、氣象、軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域有著廣泛的應用。如在工程建設上,可用於如土方量計算、通視分析等;在防洪減災方面,DEM是進行水文分析如匯水區分析、水系網路分析、降雨分析、蓄洪計算、淹沒分析等的基礎; 在無線通訊上,可用 於蜂窩電話的基站分析等等
Ⅷ 3說明基於DEM進行地面水文信息提取的原理與方法,該方法的優點及存在的主要問題是什麼
Digital Elevation Model(DEM) 數字高程模型。GIS、地圖學中的常用術語。
數字高程模型(Digital Elevation Model,縮寫DEM)是一定范圍內規則格網點的平面坐標(X,Y)及其高程(Z)的數據集,它主要是描述區域地貌形態的空間分布,是通過等高線或相似立體模型進行數據採集(包括采樣和量測),然後進行數據內插而形成的。DEM是對地貌形態的虛擬表示,可派生出等高線、坡度圖等信息,也可與DOM或其它專題數據疊加,用於與地形相關的分析應用,同時它本身還是製作DOM的基礎數據。
DEM是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型,是數字地形模型(Digital Terrain Model,簡稱DTM)的一個分支。一般認為,DTM是描述包括高程在內的各種地貌因子,如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內的線性和非線性組合的空間分布,其中DEM是零階單純的單項數字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎上派生。DTM的另外兩個分支是各種非地貌特性的以矩陣形式表示的數字模型,包括自然地理要素以及與地面有關的社會經濟及人文要素,如土壤類型、土地利用類型、岩層深度、地價、商業優勢區等等。實際上DTM是柵格數據模型的一種。它與圖像的柵格表示形式的區別主要是:圖像是用一個點代表整個像元的屬性,而在DTM中,格網的點只表示點的屬性,點與點之間的屬性可以通過內插計算獲得。
建立DEM的方法有多種。從數據源及採集方式講有:(1)直接從地面測量,例如用GPS、全站儀、野外測量等;根據航空或航天影像,通過攝影測量途徑獲取,如立體坐標儀觀測及空三加密法、解析測圖、數字攝影測量等等;(3)從現有地形圖上採集,如格網讀點法、數字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動採集然後通過內插生成DEM等方法。DEM內插方法很多,主要有分塊內插、部分內插和單點移面內插三種。目前常用的演算法是通過等高線和高程點建立不規則的三角 網(Triangular Irregular Network, 簡稱TIN)。然後在TIN基礎上通過線性和雙線性內插建DEM。
由於DEM描述的是地面高程信息,它在測繪、水文、氣象、地貌、地質、土壤、工程建設、通訊、氣象、軍事等國民經濟和國防建設以及人文和自然科學領域有著廣泛的應用。如在工程建設上,可用於如土方量計算、通視分析等;在防洪減災方面,DEM是進行水文分析如匯水區分析、水系網路分析、降雨分析、蓄洪計算、淹沒分析等的基礎; 在無線通訊上,可用 於蜂窩電話的基站分析等等
Ⅸ 數字地形圖,數字高程模型(DEM),數字地面模型(DTM)的區別
1.
數字地形圖的歷史形態是模擬地形圖,一般是紙質的。
2.
地形圖上的地貌是用等高線、高程點、陡坎、陡崖等表達的。等高線和高程點,外加陡坎、陡崖及其比高構成了一種「高程模型」。通過對數字高程模型(dem)的判讀,可以得到對地表高程的總體印象,是對實際地貌的一種模擬.數字地形圖上的等高線和高程點是數字高程模型的一種。不規則三角網、規則格網都可以是數字高程模型,其核心特點是都可以對地表高程信息進行完整的模擬。
3.
數字地面模型(dtm)包括數字高程模型、數字坡度模型、數字坡向模型等。
4.
dem必須是高程信息,是地表的模擬;dsm可以是地物表面的模擬,包括植被表面、房屋的表面,對dsm進行加工,去掉房屋、植被等信息,可以形成dem。
數字地形圖簡介
1.
數字地形圖是以磁碟或光碟為載體、用數字方式記錄的地形信息,是信息時代的高科技產品。
2.
有了數字地形圖,可以輸出繪制各種比例尺的地形圖和專題圖。也可以很容易地獲取各種地形信息,可以量測各個點位的坐標;可以量測點與點之間的距離;可以量測直線的方位角、點位的高程、兩點間的坡度和在圖上設計坡度線等。
3.
可以建立數字地面模型(dtm),即相當於得到了地面的立體的形態。利用該模型,可以繪制各種比例尺的等高線地形圖、地形立體透視圖、地形斷面圖,確定匯水范圍和計算面積,確定場地平整的填挖邊界和計算土方量。
4.
在公路和鐵路設計中,可以繪制地形的三維軸視圖和縱、橫斷面圖,進行自動選線設計。數字地面模型是地理信息系統(gis)的基礎資料,可用於土地利用現狀分析、土地規劃管理和災情分析及城市規劃等。
5.
數字地形圖的應用不受比例尺精度的限制,可以從中獲取比白紙地形圖精度更高的地形信息。
數字高程模型(dem)簡介
1.
數字高程模型(digital
elevation
model),簡稱dem。它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型,是數字地形模型(digital
terrain
model,簡稱dtm)的一個分支,其它各種地形特徵值均可由此派生。
2.
一般認為,dtm是描述包括高程在內的各種地貌因子,如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內的線性和非線性組合的空間分布,其中dem是零階單純的單項數字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在dem的基礎上派生。
數字地面模型(dtm)簡介
1.
數字地面模型(digital
terrain
model,dtm)就是以數字的形式來表示實際地形特徵的空間分布。
2.
有時所指的地形特徵點僅指地面點的高程,就將這種數字地形描述稱為數字高程模型(digital
elevation
model,dem)。最初是於1958年由美國麻省理工學院miller教授提出。
3.
數字地面模型廣泛用於遙感,地理信息系統,大地測量和電子地圖等領域。