河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry第六章第六章 数字地面模型数字地面模型6.1 概述 6.2 DEM数据采集 6.3 DEM数据预处理 6.4 DEM内插 6.5 DEM的应用内 容 安 排河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry内 容 安 排第六章第六章 数字地面模型数字地面模型6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用6.4 DEM6.4 DEM内插内插二、移动曲面拟合法DEM内插三、多面函数法DEM内插一、基于矩形格网的DEM多项式 内插一、DEM内插的定义二 、 DEM在测绘中的应用 三 、在其它行业中的应用河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry一 DEM内插的定义 1. DEM 内插的定义2. DEM 内插的2种方式6.4 DEM6.4 DEM内插内插(Interpolation)(Interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry二移动曲面拟合法内插1. 基本原理在局部较小范围内，认为地形是连续光滑的，邻近的数据点之间存在较大的相关性。因此，在该范围内，可以用一个二次曲面来拟合地形的起伏。6.4 DEM6.4 DEM内内(interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry2. 基本过程 Step 1 对DEM 的每一个格网，从数据点中检索出对应该 DEM 格网点的几个分块格网中的数据点，并将坐标原点移至该格网点。Step 2 以待定点P为圆心，以R为半 径作圆，凡落在园内的数据点即被选用。6.4 DEM6.4 DEM内插内插(interpolation)(interpolation)p河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital PhotogrammetryStep 3 列误差方程式。若选择二次曲面作为拟合曲面，有：误差方程为：误差方程组为：6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital PhotogrammetryStep 4 按下式计算每个数据点的权：Step 5 法化求解Step 6 求待定点的内插高程值 F6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry二移动曲面拟合法内插注意事项：1. 对点数的选择应该满足 n6(以二次曲面 拟合为例) 2. 应保证每个象限都有数据点 3. 当地形起伏较大时，半径R不能取得过大 4. 高程值计算：6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry三 多面函数法DEM内插 1. 理论依据任何一个圆滑的数学表面总是可以用一系列有规则的数学表面的总和，以任意的精度进行逼近。称为核函数。6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry2. 核函数的建立 基本核函数形状为：三 多面函数法DEM内插可以加入一个适当的常数项：6.4 DEM6.4 DEM内内(interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry三 多面函数法DEM内插3. 误差方程建立 若有 mn 个数据点，可任选n个点为核函 数的中心点，则各数据点应满足：6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry三 多面函数法DEM内插4. 参数ai的解算5. 待定点Z坐标的计算6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry一、基于矩形格网的DEM多项式内插 1、双线性多项式内插根据最邻近4个点内插ZZi,j+1Zi+1,j+1Zi,jZi+1,j6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital PhotogrammetryZZi,j+1Zi+1,j+1Zi,jZi+1,j一、基于矩形格网的DEM多项式内插 1、双线性多项式内插根据最邻近4个点内插6.4 DEM6.4 DEM内插内插 (interpolation)(interpolation)河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry2、双三次多项式内插根据最邻近16个点内插6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 一、基于矩形格网的DEM多项式内插 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry二 在测绘中的应用1. 绘制等高线2. 绘制坡度、坡向图3. 绘制立体透视图4. 制作正射影像图5. 地形图修测6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry Scientific applicationsq Climate impact studies.q Water and wildlife management.q Geological and hydrological modeling.q Geographic information technology.q Geomorphology and landscape analysis.q Mapping purposes .q Educational programs.三 在其它行业中的应用6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry Commercial applications qTelecommunication.qAir traffic routing and navigation.qPlanning and construction.qGeological exploration.qHydrological and meteorological services.qGeocoding of remote sensing.qMarket of multimedia applications and computer games.三 在其它行业中的应用6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry Industrial applicationsqTelecom industry. macro cell planning (area grid cells ranging from 3-5km with elevated base transceiver stations). micro cell planning (mainly applied in central parts of large cities). clutter data (land use information in the telecommunication industry).三 在其它行业中的应用6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetryq Avionics industry.q Mining and oil industry.q Tourism industry.6.5 DEM6.5 DEM的应用的应用(applications)(applications) 河南理工大学测绘学院遥感科学与技术系数字摄影测量学 Digital Photogrammetry思 考 题第六章第六章 数字地面模型数字地面模型1、叙述移动曲面（二次曲面）拟合法DEM内 插的计算过程和公式。2 、简述多面函数法DEM内插的原理。4、列举DEM在测绘中有哪些应用?3、简述基于矩形格网的DEM双线性多项式 内插的计算过程和公式。