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三維GIS如何實現(xiàn) DOM 和 DEM 疊加?

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2019-05-23

 

GIS理論與計算機圖形學(xué)的迅猛發(fā)展,使得三維GIS的可視化引起了社會一波人的關(guān)注,如何利用現(xiàn)有的二維數(shù)據(jù),在其基礎(chǔ)上實現(xiàn)三維景觀可視化是一個值得探討的問題。

 

數(shù)字正射影像圖( DOM) 和數(shù)字地面高程模型( DEM) 是基礎(chǔ)地理空間信息產(chǎn)品的核心,對社會發(fā)展起著重要作用。

作為單一的地理空間產(chǎn)品,它們有著各自的特點,如 DEM 可轉(zhuǎn)換為等高線圖、透視圖、斷面圖、地貌暈渲以及專題圖等各種圖解產(chǎn)品,或者按照用戶的需求計算出體積、空間距離、表面覆蓋面積等工程數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù);

DOM 具有精度高、信息豐富、直觀真實、獲取快捷等優(yōu)點,可作為背景控制信息,評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性,還可從中提取和派生新的信息,實現(xiàn)地圖的修測更新。

 

將這兩種地理空間數(shù)據(jù)疊加在一起生成虛擬場景,使得相關(guān)的屬性信息在地表模型上體現(xiàn)出來,可以進行動態(tài)三維演示、空間查詢、相關(guān)分析與設(shè)計,這種技術(shù)正成為一種新的行業(yè)需求。

 

一、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1 二維地形圖

采用的地形數(shù)據(jù),由于后面成 TIN 文件的要求,我們需要對地形圖的中等高線進行連接處理,將被陡坎、道路、居民地等地物斷開的同一高程的等高線一一連起來,以減少后面修改TIN 的工作量。

 

2、遙感影像圖

遙感圖像的獲取有多種途徑,需要分辨率較高的圖像可以通過機載激光雷達、傾斜航攝儀、框幅式航攝儀等對影像獲取。

 

二、數(shù)據(jù)處理

1、影像糾正

實現(xiàn) DOM 和 DEM 的融合,必須建立兩者的對應(yīng)關(guān)系,而原理是利用影像和三維地形的平面坐標(biāo)一一對應(yīng),將三維地形中每一個點的高程信息賦予相應(yīng)的影像上的點,因此需要將衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)統(tǒng)一到地形數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)中來。糾正后的影像最終為TIFF格式文件,設(shè)置各項圖像信息后,即可輸出糾正后帶有坐標(biāo)信息的影像。

 

2、生成 DEM( TIN)

DEM( 數(shù)字高程模型) ,是一種對空間起伏變化的連續(xù)表示方法,可派生出等高線、坡度圖等信息,也可與 DOM 或其它專題數(shù)據(jù)疊加,用于與地形相關(guān)的分析應(yīng)用,同時它本身還是制作 DOM 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。它有 GRID( 格網(wǎng)) 和 TIN( 不規(guī)則三角網(wǎng)) 兩種不同的表達方式,通常所說的 DEM 即指格網(wǎng) DEM 和不規(guī)則三角網(wǎng) DEM,地形分析也基于此。

 

 

三、實現(xiàn) DOM 和 DEM 的融合

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備處理完畢后,即可將數(shù)字正射影像地形圖作為紋理賦給三維地面模型,生成三維景觀地形圖以供演示、分析等使用。

綜上所述,將正射影像數(shù)據(jù)與地面高程數(shù)據(jù)疊加生成影像紋理立體地形圖,可以讓我們更加了解影像中的模式及其關(guān)聯(lián)到地球表面形狀的方式,更加簡單、直觀、方便地同時瀏覽地面的影像信息和平面與高程坐標(biāo)。

 

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