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数字高程模型DEM的建模及其三维可视化研究

何辉明

  美国麻省理工学院Miller教授为了高速公路的自动设计于1956年提出了数字地面模型的概念后,DEM被用于各种线路(铁路、公路、输电线)的设计及各种工程的面积、体积、坡度的计算,任意两点间可视性判断及绘制任意断面图;在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图,制作正射影像图与地图的修测;在遥感中可作为分类的辅助数据;它是地理信息系统的基础数据,可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等;在军事上可用于导航及导弹制导;在工业上可利用数字表面模型DSM(Digital Surface Model)或数字物体模型绘制出表面结构复杂的物体的形状[2]。总之,DEM的用途十分广泛。DEM的理论和技术范畴涉及到数据采集的技术和方法、数据结构的设计和处理、模型构建与内插算法的研究及算法的实现、DEM的三维可视化技术、DEM的精度评价及其质量控制以及与之发展高度相关的计算机技术等。长期以来,人们一直对DEM表示地形的精度、数据采集、DEM的粗差探测、质量控制、DEM的数据压缩、DEM的可视化、DEM的应用以及不规则三角网TIN的建立与内插等技术方面进行着不断的研究。本文的主要研究内容包括:①基于离散点构建不规则三角网TIN的算法;②不规则三角网TIN基础上的内插算法;③基于Visual Basic 6.0编程平台的TIN及其内插算法的实现,并开发构建数字地面模型的系统;④通过真实数据的相关精度测试对上述的算法进行评价;⑤利用数字地面模型系统生成的DEM格网在全数字摄影测量系统VirtuoZo上实现其三维透视图;⑥结合对大量参考文献的研究,归纳DEM精度的评定及其质量控制方法。……   
[关键词]:数字地面模型DEM;离散点;不规则三角网TIN;格网GRID;算法;内插;;透视图;三维可视化。
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东南大学2004年