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三维GIS如何实现 DOM 和 DEM 叠加?

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2019-05-23

 

GIS理论与计算机图形学的迅猛发展,使得三维GIS的可视化引起了社会一波人的关注,如何利用现有的二维数据,在其基础上实现三维景观可视化是一个值得探讨的问题。

 

数字正射影像图( DOM) 和数字地面高程模型( DEM) 是基础地理空间信息产品的核心,对社会发展起着重要作用。

作为单一的地理空间产品,它们有着各自的特点,如 DEM 可转换为等高线图、透视图、断面图、地貌晕渲以及专题图等各种图解产品,或者按照用户的需求计算出体积、空间距离、表面覆盖面积等工程数据和统计数据;

DOM 具有精度高、信息丰富、直观真实、获取快捷等优点,可作为背景控制信息,评价其它数据的精度、现实性和完整性,还可从中提取和派生新的信息,实现地图的修测更新。

 

将这两种地理空间数据叠加在一起生成虚拟场景,使得相关的属性信息在地表模型上体现出来,可以进行动态三维演示、空间查询、相关分析与设计,这种技术正成为一种新的行业需求。

 

一、数据准备

1 二维地形图

采用的地形数据,由于后面成 TIN 文件的要求,我们需要对地形图的中等高线进行连接处理,将被陡坎、道路、居民地等地物断开的同一高程的等高线一一连起来,以减少后面修改TIN 的工作量。

 

2、遥感影像图

遥感图像的获取有多种途径,需要分辨率较高的图像可以通过机载激光雷达、倾斜航摄仪、框幅式航摄仪等对影像获取。

 

二、数据处理

1、影像纠正

实现 DOM 和 DEM 的融合,必须建立两者的对应关系,而原理是利用影像和三维地形的平面坐标一一对应,将三维地形中每一个点的高程信息赋予相应的影像上的点,因此需要将卫星影像数据统一到地形数据的坐标系统中来。纠正后的影像最终为TIFF格式文件,设置各项图像信息后,即可输出纠正后带有坐标信息的影像。

 

2、生成 DEM( TIN)

DEM( 数字高程模型) ,是一种对空间起伏变化的连续表示方法,可派生出等高线、坡度图等信息,也可与 DOM 或其它专题数据叠加,用于与地形相关的分析应用,同时它本身还是制作 DOM 的基础数据。它有 GRID( 格网) 和 TIN( 不规则三角网) 两种不同的表达方式,通常所说的 DEM 即指格网 DEM 和不规则三角网 DEM,地形分析也基于此。

 

 

三、实现 DOM 和 DEM 的融合

数据准备处理完毕后,即可将数字正射影像地形图作为纹理赋给三维地面模型,生成三维景观地形图以供演示、分析等使用。

综上所述,将正射影像数据与地面高程数据叠加生成影像纹理立体地形图,可以让我们更加了解影像中的模式及其关联到地球表面形状的方式,更加简单、直观、方便地同时浏览地面的影像信息和平面与高程坐标。

 

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