数字测图 第3版 课件 项目7（7.1数字地形图的应用）

项目7数字地形图的应用重庆工程职业技术学院工程测量教研室提纲：数字地面模型的建立数字地面模型的一般应用数字地面模型在工程上的应用

数字地面模型（DTM）是为了适应计算机处理而产生的，它是在空间数据库中存储并管理的空间数据的集合，是带有空间位置特征和地形属性的数字描述，也是建立不同层次的环境和信息系统不可缺少的组成部分。一、数字地面模型的建立建立DTM

数字地面模型（DTM）简称数模，是在空间数据库中存储并管理的空间数据集的通称，它是数字形式按照一定的结构组织在一起，表示实际地形特征的空间分布，使地形属性特征的数字描述。

DTM的核心是地球表面特征点的三维坐标和一套对地面提供连续描述的算法。1.数字地面模型的内容(1)以多种形式显示地形信息(2)保持精度不变(3)容易实现自动化和实时化2.数字地面模型的特点

数据结构是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机操作对象以及他们之间的关系和操作等的科学。DTM的数据结构对DTM的应用有着重要的影响，不同的数据采用不同的算法，占用的存储空间的大小不同，进行计算的效率也不相同。目前采用的数据结构是网格结构，它分为规则格网和不规则格网。3.DTM的数据结构(1)规则格网规则格网结构是将离散的原始数据点依据插值算法求算出规则形状的结点坐标，每个结点坐标有规律地放在DTM中。(2)不规则格网不规则格网结构是以原始数据的坐标位置作为网格的结点，组成不规则形状格网。DTM系统主要由计算机程序来实现，主要功能应是从多个离散数据构造出相互连接的网络模型，以此作为DTM的基础。从数据的获取到模型的建立是一个连续的过程。

4.数字地面模型的建立(1)数据的获取数据的获取就是提取已测定的地貌特征点，即将一个连续的地形表面转化为一个以一定数量的离散点来表示的离散地表。数据的获取主要有以下几种方式：a)人工量取b)手扶跟踪c)数字测图d)扫描输入（2）数据的转换（3）数据的预处理（4）构网建立数字模型

a)不规则三角格网（TIN）的建立

b)规则格网的建立

数字地面模型（DTM）DTM可以用于公路、铁路、输电线路的选线，水利工程的选址，军事制高点的选择，土壤侵蚀、土地类型的分析等，还可以用于测绘、制图、遥感等领域。二.数字地面模型的一般应用

网格型DTM将区域表示为规则或不规则的网格单元，从矩形网格某个单元的边开始，利用网格数据结构存储的格网结点信息及附加的格网单元结构信息生成等高线。1.绘制等高线等高线

坡度和坡向是相互联系的两个参数。坡度反映斜坡的倾斜程度，是水平面与局部地表之间的正切值，是坡度-高度变化的最大比率。常用百分比表示；坡向反映斜坡所面对的方向，使坡向变化率最大的方向，按从正北方向起算的角度测量。2.坡度图和坡向图3地形断面图

根据数字高程模型绘制立体透视图是DTM的一个非常重要的应用。

(1)三维图形的投影变换

(2)透视投影的特点

(3)透视投影原理

(4)三维透视立体图形显示4.地面模型透视图

地形图在工程建设中的应用主要包括：量测图上点的空间坐标值、量算两点间的距离、量算直线坐标方位角、确定两点间的坡度、按一定方向绘制断面图、面积量算、土石方计算、按限制坡度选线三、数字地图在工程建设中的应用

地形图的基本几何要素主要包括指定点坐标、两点间距离和方位角、线段长度、实体面积。

(1)量取图上点的坐标

(2)量算两点间的距离

(3)量算直线的方位角

(4)面积计算1.基本几何要素的量测

在工程建设中，经常涉及到应用地形图进行土石方量的计算，这实际上是一个体积计算的问题。由于各种工程建设类型的不同，地形复杂程度不同，因此需要计算体积的形状复杂多样的。比较常用的是等高线法、方格网法和断面法。对于数字地形图，可以用DTM来计算土方量。用DTM模型计算土方量的方法有两种：一种是进行完全计算，它包含重建立三角网的过程；另外一种是依照图上的三角网进行计算。2.土石方的计算土方量

应用数字地形图绘制断面图主要有以下一些方法：根据坐标文件生成；根据图上高程点生成；根据里程文件生成。3.断面图的绘制

面积应用是数字地图在工程建设中应用的一个重要内容，应用范围非常广泛，应用功能与专业应用软件密切相关，在地籍和土地管理等方面应用广泛。

(1)用复合线凑面积通过调整封闭复合线的一点或一边，把该复合线面积凑成所要求