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:

Северный Ледовитый океан
Это наименьший из океанов Земли (2,8% от площади Мирового океана). Площадь 14,75 млн. км2, объём около 17 млн. км3 (по др. данным, 14,7 млн. км2 и 17,6 млн. км3 соответственно). Расположен между Евразией и Северной Америкой. Проливами Дейвиса, Датским, Фареро-Исландским, Фареро-Шетлендским соединя ...

Особенности распределения водных ресурсов в России
Россия принадлежит к числу стран, богатых водными ресурсами, однако и здесь существуют водные проблемы. Для водоснабжения населения, промышленности, сельского хозяйства необходимо, чтобы их потребности были определены определенным объемом воды, который подавался бы потребителям в оптимальном режим ...

Полезные ископаемые и природные ресурсы
Основными полезными ископаемыми области являются нефть и попутный газ. Разведка их месторождений, добыча и переработка давно стали важной составляющей экономического потенциала области. К иным видам полезных ископаемых, находящихся в недрах Самарской области, относятся горючий сланец, силикатная г ...