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数字地形的显示与简化

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:但由于格网DEM的取样点是规则化分布的,造成了此类DEM的数据冗余量很大,当对规则格网DEM进行重采样时,则会造成地形失真,这一问题可以采用不规则三角网TIN模型来解决。TIN模型能够保留地形特征点,防止简化数据时带来的地形失真,所以TIN模型更适合于实时三维地形的显示。重要点集的抽取可以借鉴数字图像处理的方法。
数字地形的显示与简化_地学三维可视化

1.数字地形的显示

数字高程模型DEM是三维地形表达的基础,其数据结构主要为规则格网(Grid)和不规则三角形网TIN。规则格网由于其在空间数据分析中的便利,在GIS中得到了广泛的应用,其中也用于创建三维地形图。但由于格网DEM的取样点是规则化分布的,造成了此类DEM的数据冗余量很大,当对规则格网DEM进行重采样时,则会造成地形失真,这一问题可以采用不规则三角网TIN模型来解决。TIN模型能够保留地形特征点,防止简化数据时带来的地形失真,所以TIN模型更适合于实时三维地形的显示。

2.规则格网DEM模型的简化

对于规则格网DEM(即Grid模型)的简化可以通过重采样来实现,即按行和列以大于原分辨率的数值为步长对DEM重新插值采样,这样形成的新DEM在行和列上都比原DEM小,从而达到数据简化的目的,但如果步长太大会造成地形严重失真,明显“锯齿”化。可以采用小波简化的方法来解决。

规则格网DEM的另一个简化方法是从中取一个“重要点集”来构造TIN模型并进行简化,然后再转换为规则格网DEM。重要点集的抽取可以借鉴数字图像处理的方法。在数据图像处理中,常使用高通滤波器来提取图像的特征点,可以将规则格网DEM看作是一幅数字图像,使用空间高通滤波器来获取其重要点集。

3.不规则三角网TIN模型的简化

TIN模型的简化可以从两个方面进行:一方面,TIN模型一般从数字化的等高线进行建模,在建模时可以删除坡度变化均匀的等高线,从而降低数据量;另一方面,可以从已经构造好并已优化的TIN模型中简化抽取新的TIN模型,然后判断各点与周围相邻点的关系,具体判断方法亦可采用前面提到的高通滤波器方法。图6-1是简化处理前后的TIN模型。

图6-1 简化处理前后的TIN模型

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