地表模型
1、dem可以分为两类:基于栅格的dem与基于矢量的dem。当然,由于dem中的每一点都具有高程,因此每一种类型都可转换为点集(x,y,z)。
2、1 矢量(不规则)模型
3、通常,原始测量数据(lidar等)都采用的是不规则点集。一般情况下,可通过delaunay规则将不规则点集转成dem,转换的结果即是tin不规则三角网,如图1所示。tins可通过极少的点描述地表中高程发生突变的区域。若地形的离散程度较大时,用tin即可很好的表达,若地表变化较为连续,tin则无法准确表达地形的变化情况。
4、图1 基于测量点集生成tin
5、2 栅格(规则)模型
6、在栅格dem中,高程值被存储在规则的格网中,如图2所示。在很多应用中,基于栅格的dem被作为标准数据进行处理,因为基于格网的dem具有下列优势:1结构简单;2极易地表对象和参数;3具有标准的空间结构;4利于计算机运算。
7、图2 基于格网的dem
8、地表采样、生成与分析算法
9、1 高程采样
10、一个好的采样规划能够一定程度上保证dem的精度。li等总结出三种高程采样方法:1基于统计随机的采样;2规则采样;3基于要素的采样。由于基于要素的采样通常与地形尺度有关,如只有在某一尺度下才能表达山峰,因此如今更多的是采用规则采样方法,要素通常作为后验数据。
11、2 dem生成
12、从采样的高程点向栅格dem转换的关键步骤即是高程内插。简单线性内插是一系列内插方法中最简单的方法,公式为z(x,y)=a0+a1*x+a2*y。其他内插方法有:反距离权重、普通克里金、移动窗口、样条函数等。
13、3 地表分析算法
14、地表分析算法的核心是获得一次与二次差分,差分计算公式有多种,具体选择哪种方法最优与具体的研究区域有关。