Построение цифровой модели рельефа. Общие сведения о цифровых моделях рельефа

Цифровая модель рельефа (ЦМР) является составной частью цифровой модели местности (цифровой карты). Цифровой моделью рельефа будем называть некоторую метрическую информацию о топографической поверхности земли и правила обращения с этой информацией.

Существует много различных способов формирования ЦМР. Их можно разделить на три группы:

- структурно-цифровые;

- структурно-аналитические;

- функциональные (или аналитические).

В структурно-цифровых моделях информация о ЦМР представлена координатами точек. Точки могут располагаться на орографических линиях, в характерных местах рельефа, на горизонталях, образуя сетку неправильных треугольников или четырехугольников. Для восстановления модели применяется линейная интерполяция.

Рисунок 5- Схема расположения точек

Особенностью структурно—аналитической модели рельефа является то, что аппроксимация (интерполяция) поверхности некоторой аналитической функцией выполняется по участкам отдельных элементов рельефа, ограниченных структурными линиями Исходная информация о рельефе задается координатами точек на границах и внутри участков.

Рисуно 6- Участки моделирования в структурно-аналитических моделях рельефа

К функциональным моделям относится наибольшее количество ЦМР. Здесь поверхность рельефа описывается некоторой функцией, например, полиномом, которая строится по координатам точек, задающих поверхность рельефа, информация о ЦMP хранится в виде параметров подобранной функции.

Для формирования ЦМР важно выбрать необходимое расположение и число исходных точек. Расположение, т.е. структура, измеряемых точек при сборе информации зависит от способа построения модели рельефа и стремления максимально точно задать топографическую поверхность при меньшем объеме измерений. По структуре первичной (исходной) информации о рельефе цифровые модели условно можно разделить на три основных типа.

А) Регулярная сеточная модель.

Точки регулярной сеточной модели располагаются в углах правильной сетки, состоящей из квадратов, прямоугольников в равносторонних треугольников.

Рисунок 7-Схемы расположения точек в регулярных сеточных моделях

Измерения, в таком случае, могут быть выполнены на универсальном приборе. При этом стереоскопическая марка последовательно перемещается вдоль осей X и У прибора с заданным шагом ∆ X и ∆ V и фиксируются аппликаты точек. Шаг разбиения сетки выбирается с таким расчетом, чтобы в дальнейшем можно было производить линейное интерполирование с заданной точностью

Б) Модели с нерегулярным (хаотическим) расположением точек.

В некоторых ЦМР информация задается координатами множества точек, расположенных в характерных местах рельефа и являющихся вершинами плоских треугольников, вдоль ребер которых выполняется линейная интерполяция, например, как в структурно—цифровых моделях.

По измерениям координат точек на снимках на стереокомпараторе по регулярной сетке также образуется нерегулярная сеточная модель из-за смещений точек, вызванных углами наклона снимков и рельефом местности.

В) Модели с частично регулярным расположением точек.

Для построения ЦМР с частично регулярным расположением точек информация может быть задана в виде системы профилей. Тогда измерения выполняются вдоль линий профиля в точках перегибов рельефа или в точках, расстояние между которыми изменяется в зависимости от сложности рельефа.

Это интересно:

Открытие Океании и Австралии
Поскольку открытые Колумбом земли оказались не частью Азии, а новым материком, преградой на пути к Индии и Моллукским о-вам, встал вопрос о поисках обходного маршрута. Испанский король Карл I, не получавший больших доходов от своих владений в Вест-Индии, принял предложение португальца Ф.Магальяйнш ...

Уральская горная страна
На долю этой самой живописной части области приходится 35 % ее площади. Самые высокие горы Северного Урала сосредоточены на северо-западе. Здесь главный водораздельный хребет сохранил свое старинное название: Поясовый Камень. Несколь­ко восточнее его возвышаются горы Отортен (1182 м над уровнем мо ...

Дальневосточный регион
Дальневосточный регион занимает огромную территорию (3119 тыс. км2) в северо-восточной части Азиатского материка. Это почти 1/6 часть России. В его состав входят шесть административных единиц: Приморский и Хабаровский края, Амурская, Камчатская, Магаданская и Сахалинская области. Население насчиты ...