重庆**地形模型 栗子乡稻田模型

重庆沅呈模型设计服务有限公司

实测的数据点，即使已经达到了相当的密度，一般也还不足以表示复杂的地面形态。所以，在具备了一定数量的数据点以后，往往还需要通过内插方法增补数字地形模型所需要的点。所谓内插是根据周围点的数据和某一函数关系式，求出待**的高程。内插方法可以根据所使用的内插函数是一个整体函数还是局部函数来区分。因数字地形模型中所用的数据点较多，一般都使用局部函数内插（分块内插），即把参考空间划分为若干分块，对各分块使用不同的函数。典型的局部内插有线性内插，局部多项式内插，双线性内插或样条函数，以及拟合推估（配置法）、多层二次曲面法和有限元法等。还有一种是逐点内插法，即对每一个待**定义一个新的内插函数。逐点内插法的使用十分灵活,精度较高,计算简单，不需要计算机有很大的内存容量，只是运算的时间较长。典型的逐点内插法有加权平均法、移动拟合法等。内插方法的选用要考虑到数据点的结构，所要求的精度，计算速度和对计算机内存的要求等因素。
数字地形模型只有同计算机处理相联系才有实际意义。当前计算机的功能已经能使构成数字地形模型的原始数据,中间成果或最后成果不仅使用于原定的目的,而且还可以使用于其他多种目的。把数字地形模型的数据连同表达地面地物数字，以及其他数据存储在一个数据处理系统的外围设备中，建立“地理数据库”，可以根据需要，通过计算机输出各种比例尺的地形图，或正射影像图，或其他不同形式的资料。

实测的数据点，即使已经达到了相当的密度，一般也还不足以表示复杂的地面形态。所以，在具备了一定数量的数据点以后，往往还需要通过内插方法增补数字地形模型所需要的点。所谓内插是根据周围点的数据和某一函数关系式，求出待**的高程。内插方法可以根据所使用的内插函数是一个整体函数还是局部函数来区分。因数字地形模型中所用的数据点较多，一般都使用局部函数内插（分块内插），即把参考空间划分为若干分块，对各分块使用不同的函数。典型的局部内插有线性内插，局部多项式内插，双线性内插或样条函数，以及拟合推估（配置法）、多层二次曲面法和有限元法等。还有一种是逐点内插法，即对每一个待**定义一个新的内插函数。逐点内插法的使用十分灵活,精度较高,计算简单，不需要计算机有很大的内存容量，只是运算的时间较长。典型的逐点内插法有加权平均法、移动拟合法等。内插方法的选用要考虑到数据点的结构，所要求的精度，计算速度和对计算机内存的要求等因素。

不规则三角网
尽管规则格网DEM在计算和应用方面有许多优点，但也存在许多难以克服的缺陷：
1）在地形平坦的地方，存在大量的数据冗余；
2）在不改变格网大小的情况下，难以表达复杂地形的突变现象；
3）在某些计算，如通视问题，过分强调网格的轴方向。
不规则三角网（TriangulatedIrregularNetwork,TIN）是另外一种表示数字高程模型的方法[Peuker等，1978]，它既减少规则格网方法带来的数据冗余，同时在计算（如坡度）效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。
TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的**点、边上或三角形内。如果点不在**点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个**点的高程，在三角形内则用三个**点的高程）。所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。
TIN的数据存储方式比格网DEM复杂，它不仅要存储每个点的高程，还要存储其平面坐标、节点连接的拓扑关系，三角形及邻接三角形等关系。TIN模型在概念上类似于多边形网络的矢量拓扑结构，只是TIN模型不需要定义“岛”和“洞”的拓扑关系。
有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，一个简单的记录方式是：
对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针；边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个**点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其**点和相邻三角形）。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，X，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是对于给定一个三角形查询其三个**点高程和相邻三角形所用的时间是定长的，在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率。当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率，例如在**点的记录里增加指向其关联的边的指针。
不规则三角网数字高程由连续的三角面组成，三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点，或节点的位置和密度。不规则三角网与高程矩阵方法不同之处是随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样点的位置，因而它能够避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点如山脊、山谷线、地形变化线等表示数字高程特征。

建立数字地形模型所需的原始数据点，可以来源于摄影测量的立体模型、地面测量成果或已有的地形图。使用立体测图仪测取数据点是比较普遍应用的一种方法对数据点的记录和存储，可以有规律地进行或任意选择（如选用地貌特征点）。其中很重要的一种测取数据点的方法是在进行正射像片断面扫描晒像（见正射影像技术）的同时，取得数字地形模型所需要的数据。为了提高质量,也可以在按断面方式测得的地形点的基础上,补充额外测得的地貌特征线，或代表地貌特征的一些独立高程点。这样做可以提高内插求点的精度。另一种方式是在立体测图仪上记录用数字表示的等高线，然后通过计算取得数据点规则分布的数字地形模型。