Цифрова модель рельєфу та джерела даних для їх формування

Бурхливий розвиток геоінформатики породжує чимало програм, в яких використовується та або інша цифрова модель рельєфу (CMR) земної поверхні. Переважна кількість таких додатків, наприклад, прогноз повеней, забезпечення безпеки польотів, об ’ ємне уявлення карти на екрані комп'ютера і т.п., вимагають по можливості найбільш точних моделей. Найчастіше вимоги по точності ЦМР можна задовольнити, створюючи моделі на основі цифрових топографічних карт відповідного масштабу, що містять інформацію про рельєф у вигляді ізоліній, відміток висот, відміток урізань води і т.п. Процес створення моделі рельєфу (в тріангуляційному або матричному вигляді) з цифровими даними такого типу в даний час добре вивчений, реалізований у багатьох ГІС-пакетах і не є предметом цієї статті. Однак очевидно, що якість і точність одержуваної моделі визначається якістю, точністю і особливостями подання вихідних цифрових даних ізоліній, відміток висот і т.п.

Основою для представлення даних про земної поверхні є цифрові моделі рельєфу.

Поверхні - це об'єкти, які найчастіше представляються значень висоти Z, розподіленими по області, визначеної координатами X і Y.

Цифрові моделі рельєфу (CMR) використовують для комп'ютерного подання земних поверхонь.

ЦМР - засіб цифрового подання рельєфу земної поверхні.

Побудова ЦМР вимагає певної форми подання вихідних даних (набору координат точок X, Y, Z) і способу їх структурного описания, що дозволяє відновлювати поверхню шляхом інтерполяції або апроксимації вихідних даних.

Модель TIN для формування цифрової моделі рельєфу

Побудова ЦМР вимагає певної структури даних, а вихідні пункти можуть бути розподілені по різному в просторі. Збір даних може здійснюватися по точках регулярній сітки, по структурним лініях рельєфу або хаотично. Первинні дані з допомогою тих чи інших операцій приводять до одного з найбільш поширених в ГІС структур для подання поверхонь: GRID, TIN або TGRID.

TIN (Triangulated Irregular Network) - нерегулярне триангуляционная мережа, система неперекрывающихся трикутників. Вершинами трикутників є вихідні опорні точки. Рельєф в цьому випадку видається багатогранної поверхнею, кожна грань якій описується або лінійною функцією (полиэдральная модель), або полиноминальной поверхнею, коефіцієнти якої визначаються за значенням у вершинах граней трикутників. Для отримання моделі поверхні потрібно з'єднати пари точок ребрами певним способом, званим триангуляцiєю Делоне. Тріангуляція Делоне в додатку до двовимірному просторі формулюється таким чином: система взаємозалежних не перекриваються трикутників має найменший периметр, якщо ні одна з вершин не потрапляє всередину жодної з кіл, описаних навколо утворених трикутників.

Модель GRID для формування цифрової моделі рельєфу

Відмітною особливістю і перевагою тріангуляційній моделі є те, що в ній немає перетворень вихідних даних. З одного боку, це не дає використовувати такі моделі для детального аналізу, але з іншого боку, дослідник завжди знає, що в цій моделі немає привнесених помилок, якими грішать моделі, отримані при використанні інших методів інтерполяції. Це самий швидкий метод інтерполяції. Проте, якщо в ранніх версіях більшості ГІС триангуляционный метод був основним, то сьогодні велике поширення одержали моделі у вигляді регулярній матриці значень висот.

GRID - модель, являє собою регулярну матрицю значень висот, отриману при інтерполяції вихідних даних. Для кожної комірки матриці висота обчислюється на основі інтерполяції. Фактично це сітка, розміри якої визначаються у відповідності з вимогами точності конкретної задачі. Регулярна сітка відповідає земної поверхні, а не зображенню.

⇐ Предыдущая123

Поделиться: