【正文】 細(xì)部。②不規(guī)則三角網(wǎng)TIN若將地形特征采集的點(diǎn)按一定規(guī)則連接成覆蓋整個(gè)區(qū)域且互不重疊的許多三角形，構(gòu)成一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)TIN表示的DEM,通常稱為三角網(wǎng)DEM或TIN。優(yōu)點(diǎn)是能較好地顧及地貌特征點(diǎn)、線，表示復(fù)雜地形表面比矩形格網(wǎng)精確。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，使用與管理也較復(fù)雜。③GridTIN混合網(wǎng)德國Ebner教授等提出了GridTIN混合形式的DEM,一般地區(qū)使用矩形網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沿地形特征則附加三角網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是較好的集成了前兩種形式的優(yōu)勢，兼顧地形整體結(jié)構(gòu)和細(xì)部。缺點(diǎn)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要記錄附加三角網(wǎng)信息，管理不便。DEM數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集方法：①地面測量：利用自動(dòng)記錄的測距經(jīng)緯儀在野外實(shí)測②現(xiàn)有地圖數(shù)字化：用數(shù)字化儀對已有地圖上的信息，進(jìn)行數(shù)字化的方法。手扶跟蹤數(shù)字化儀、掃描數(shù)字化儀、半自動(dòng)跟蹤數(shù)字化儀。③空間傳感器：利用GPS、雷達(dá)和激光測高儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集DEM內(nèi)插：就是根據(jù)參考點(diǎn)上的高程求出其它待定點(diǎn)上的高程，在數(shù)學(xué)上屬于插值問題。在DEM內(nèi)插中一般不采用整體函數(shù)內(nèi)插（即用一個(gè)整體函數(shù)擬合整個(gè)區(qū)域），而采用局部函數(shù)內(nèi)插。主要方法：移動(dòng)曲面擬合法、加權(quán)平均法和最小二乘配置法。數(shù)字高程模型內(nèi)插的特點(diǎn)：①整個(gè)地球表面的起伏形態(tài)不可能用一個(gè)簡單的低次多項(xiàng)式來擬合。而高次多項(xiàng)式的解不穩(wěn)定且會(huì)產(chǎn)生不符合實(shí)際的振蕩。②地形表面既有連續(xù)光滑的特性，又可能有由于自然力或人為的原因產(chǎn)生地形的不連續(xù)。③由于計(jì)算機(jī)內(nèi)存的限制，不可能同時(shí)對很大的范圍來內(nèi)插數(shù)學(xué)地面模型。④因此，一般總是將測區(qū)或圖幅劃分成較小的計(jì)算單元，采用局部函數(shù)內(nèi)插方法，并在內(nèi)插中兼顧一般數(shù)據(jù)點(diǎn)和地形特征點(diǎn)、線，并且根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)采集的不同方法采取相應(yīng)的內(nèi)插方法。移動(dòng)曲面擬合法：是一個(gè)以待求點(diǎn)為中心的逐點(diǎn)內(nèi)插法，它定義一個(gè)新的局部函數(shù)去擬合周圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)而求出待定點(diǎn)的高程。通常是將坐標(biāo)原點(diǎn)移到待定點(diǎn)上，而采用的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)落在半徑為R的圓內(nèi)。（l）建立局部坐標(biāo)：對DEM每一個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)，從數(shù)據(jù)點(diǎn)中檢索出對應(yīng)該DEM格網(wǎng)點(diǎn)的幾個(gè)分塊格網(wǎng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并將坐標(biāo)原點(diǎn)移至該DEM格網(wǎng)點(diǎn)P（Xp，Yp）：（2）選取鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)：為了選取鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以待定點(diǎn)P為圓心，以 R為半徑作圓，凡落在圓內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)即被選用。所選擇的點(diǎn)數(shù)根據(jù)所采用的局部擬合函數(shù)來確定，在二次曲面內(nèi)插時(shí)，要求選用的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)n＞6。當(dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)P（X，Y）到待定點(diǎn)P（ Xp，Yp ）的距離滿足范圍時(shí)，該點(diǎn)即被選用。若選擇的點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，則應(yīng)增大R的數(shù)值，直至數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n滿足要求。（3）列出誤差方程式。 （4）計(jì)算每一數(shù)據(jù)點(diǎn)的權(quán)：在求解中還可以對每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)給一權(quán)P，該值并不表示數(shù)據(jù)點(diǎn)采樣的精度，而是表示該點(diǎn)高程對待定點(diǎn)高程的作用大小。因此它顯然與該點(diǎn)到P點(diǎn)的距離成反比。當(dāng)內(nèi)插點(diǎn)無限接近于某個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，則該點(diǎn)的權(quán)應(yīng)無限地大。（5）法化求解 移動(dòng)曲面擬合法注意事項(xiàng)： 對點(diǎn)的選擇除滿足n＞6外，應(yīng)保證各個(gè)象限都有數(shù)據(jù)點(diǎn)。 當(dāng)?shù)匦纹鸱^大時(shí)，半徑R不能取得很大。 當(dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)較稀或分布不均勻時(shí)，利用二次曲面移動(dòng)擬合可能產(chǎn)生很大的誤差。多面函數(shù)法的基本思想：在每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上建立一個(gè)曲面——通常是旋轉(zhuǎn)曲面，通過將這些曲面按一定比例的疊加來最佳地描述所要求的物體表面，并使疊加后的曲面嚴(yán)格地通過各數(shù)據(jù)點(diǎn)。有限元法DEM內(nèi)插：為了解算一個(gè)函數(shù)，把它分成為許多適當(dāng)大小的“單元”，在每一單元中用一個(gè)簡單的函數(shù)，例如多項(xiàng)式來近似地代表它，并保證相鄰單元間有連續(xù)（或光滑）的過渡。規(guī)則格網(wǎng)DEM的存貯管理:：文件頭+各格網(wǎng)點(diǎn)的高程 2 地形數(shù)據(jù)庫：將整個(gè)范圍劃分成若干地區(qū)，每一地區(qū)建立一個(gè)子庫，將這些地區(qū)合并成一個(gè)高一層次的大區(qū)域構(gòu)成整個(gè)范圍的數(shù)據(jù)庫 規(guī)則格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)的壓縮：整型量存貯、差分映射、壓縮編碼。三角網(wǎng)數(shù)字地面模型的存貯：三角網(wǎng)數(shù)字地面模型TIN的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式與矩形格網(wǎng)DTM存儲(chǔ)方式大不相同，它不僅要存儲(chǔ)每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的高程，還要存儲(chǔ)其平面坐標(biāo)、網(wǎng)點(diǎn)連接的拓?fù)潢P(guān)系、三角形及鄰接三角形等信息。常用的TIN存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有以下三種形式：直接表示網(wǎng)點(diǎn)鄰接關(guān)系；直接表示三角形及鄰接關(guān)系；混合表示網(wǎng)點(diǎn)及三角形鄰接關(guān)系。等高線的繪制步驟：根據(jù)規(guī)則格網(wǎng)DEM自動(dòng)繪制等高線，主要包括以下兩個(gè)步驟：1）利用DEM的矩形格網(wǎng)點(diǎn)的高程內(nèi)插出格網(wǎng)邊上的等高線點(diǎn)，并將這些等高線點(diǎn)按順序排列（即等高線的跟蹤）。2）利用這些順序排列的等高線點(diǎn)的平面坐標(biāo)X，Y進(jìn)行插補(bǔ)，即進(jìn)一步加密等高線點(diǎn)并繪制成光滑的曲線（即等高線的光滑）。為了獲得一條光滑的等高線，在這些離散的等高線點(diǎn)之間還必須插補(bǔ)（加密）。 插補(bǔ)的方法的要求： ①曲線應(yīng)通過已知的等高線點(diǎn)（常稱為節(jié)點(diǎn)）；②曲線在節(jié)點(diǎn)處光滑，即其一階導(dǎo)數(shù)（或二階導(dǎo)數(shù)）是連續(xù)的；③相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的曲線沒有多余的擺動(dòng)；④同一等高線自身不能相交。立體透視圖：從三維立體數(shù)字地面模型至二維平面透視圖的變換方法很多，利用攝影原理的方法是較簡單的一種，基本分以下幾步進(jìn)行：選擇適當(dāng)?shù)膮⒖济娓叱蘘，以及高程Z的放大倍數(shù)m。這對夸大地形之立體形態(tài)是十分必要的。 選擇適當(dāng)?shù)囊朁c(diǎn)位置XS,YS,ZS；視線方位t（視線方向），j（視線的俯視角度）。根據(jù)選定的或計(jì)算所獲得的參數(shù)XS,YS,ZS ，a1,a2…c2,c3及主距f 計(jì)算物方至像方之透視變換，通過共線方程得DEM各節(jié)點(diǎn)之“像點(diǎn)”坐標(biāo)ｘ，ｙ。隱藏線的處理。從離視點(diǎn)最近的DTM剖面開始，逐剖面地繪出，對第一條剖面的每一格網(wǎng)點(diǎn)，只需與它前面的一個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)相連接；對以后的各剖面的每一格網(wǎng)點(diǎn)，不僅要與其同一剖面的前一格網(wǎng)點(diǎn)相連接，還應(yīng)與前一剖面的相鄰格網(wǎng)點(diǎn)相連接（當(dāng)然，被隱藏的部分是不繪出的）。調(diào)整各個(gè)參數(shù)值，就可從不同方位、不同距離繪制形態(tài)各不相同的透視圖制作動(dòng)畫。當(dāng)計(jì)算機(jī)速度充分高時(shí)，就可實(shí)時(shí)地產(chǎn)生動(dòng)畫DTM透視圖。第六章 數(shù)字微分糾正微分糾正：對于地形起伏較大的地區(qū)，分帶糾正無法進(jìn)行時(shí)，則只能用一個(gè)足夠小的面積作為糾正單元，并根據(jù)該糾正單元的地面實(shí)際高程來控制糾正元素，使之實(shí)現(xiàn)從中心投影到正射投影的變換，這就是所謂微分糾正。數(shù)字微分糾正：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與數(shù)字地面模型，利用相應(yīng)的構(gòu)像方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型用控制點(diǎn)解算，從原始非正射投影的數(shù)字影像獲取正射影像。這種過程是將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行，且使用的是數(shù)字方式處理，故叫做數(shù)字微分糾正或數(shù)字糾正。數(shù)字微分糾正的基本原理：①X = Fx (x，y)； Y = Fy (x，y)是由原始圖像上像點(diǎn)坐標(biāo)（x，y）解求糾正后圖像上相應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y），這種方法稱為正解法（或稱直接解法）。 ②x = Gx (X，Y) ； y = Gy (X，Y)是由糾正后的像點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）出發(fā)反求其在原始圖像上的像點(diǎn)坐標(biāo)（x，y），這種方法稱為反解法（或稱為間接解法）。 反解法（間接法）數(shù)字微分糾正步驟：①計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo) ②計(jì)算像點(diǎn)坐標(biāo) ③灰度內(nèi)插 ④灰度賦值正解法存在的問題：正解法數(shù)字微分糾正是從原始圖像出發(fā)，將原始圖像上逐個(gè)像元素，用正解公式求得糾正后的像點(diǎn)坐標(biāo)。這一方案存在著很大的缺點(diǎn)，即在糾正后的圖像上，所得的像點(diǎn)是非規(guī)則排列的，有的像元素內(nèi)可能出現(xiàn)“空白”（無像點(diǎn)），而有的像元素可能出現(xiàn)重復(fù)（多個(gè)像點(diǎn)），因此很難實(shí)現(xiàn)灰度內(nèi)插并獲得規(guī)則排列的數(shù)字影像。