Модели поверхностей в ГИС Географические информационные системы Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. - презентация

1 Модели поверхностей в ГИС Географические информационные системы Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии.

2 Определения ЦИФРОВАЯ МОДЕЛЬ РЕЛЬЕФА (ЦМР) – средство цифрового представления трёхмерных пространственных объектов в виде трёхмерных данных, образующих множество высотных отметок и иных значений аппликат (координаты Z) в узлах регулярной или нерегулярной сети или совокупность записей горизонталей или иных изолиний. ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ – группа функций, обеспечивающих анализ размещения, связей и иных пространственных отношений пространственных объектов, включая создание и обработку цифровых моделей рельефа, анализ зон видимости/невидимости, анализ соседства и сетей, пространственный анализ в пределах буферных зон и другие.

3 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Поверхности ПОВЕРХНОСТЬ – двухмерный пространственный объект, определяемый не только плановыми координатами, но и аппликатой (координатой Z) как одним из атрибутов образующих его объектов, т.е. тройкой координат.

4 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Растровое представление (GRID) Растровая модель пространственных данных (разбиение пространства на пиксели) применительно к поверхностям означает матрицу – регулярную (чаще всего квадратную) сеть отметок в её узлах, расстояние между которыми определяет её пространственное разрешение. МОДЕЛЬ GRID ( англ. grid – решётка, сетка, сеть ) – способ представления поверхности по регулярно распределённым точкам.

5 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель TIN МОДЕЛЬ TIN ( англ. triangulated irregular network – нерегулярная триангуляционная (треугольная) сеть ) – одна из моделей пространственных данных, используемая при конструировании цифровой модели рельефа, представляя его набором высотных отметок в узлах сети неравносторонних треугольников, соответствующих триангуляции Делоне, и заменяя рельеф многогранной поверхностью. ТРИАНГУЛЯЦИЯ ДЕЛОНЕ – треугольная полигональная сеть, образуемая на множестве точечных объектов путём их соединения непересекающимися отрезками. Используется для построения цифровых моделей рельефа.

6 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель TIN

7 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель TIN

8 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель TIN Основными элементами модели TIN являются точки, называемые УЗЛАМИ; треугольники называемые ГРАНЯМИ и линии граней, называемые РЁБРАМИ.

9 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель TIN ИНТЕРПОЛЯЦИЯ – приближённое или точное нахождение промежуточных значений какой-либо величины (функции) по ряду известных значений.

10 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Модель IDW МЕТОД ОБРАТНО ВЗВЕШЕННЫХ РАССТОЯНИЙ (IDW) – метод интерполяции, предполагающий, что влияние каждой из исходных точек, на её окружение уменьшается с увеличением расстояния.

11 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Методы интерполяции в ГИС СПЛАЙН-ИНТЕРПОЛЯЦИЯ – метод интерполяции, использующий условие минимальной кривизны поверхности, проходящей через исходные точки. ТРЕНД – в геоинформатике: метод интерполяции, при котором подбирается математическая функция, полином заданного порядка, для всех исходных точек. При вычислении математической функции для описания результирующей поверхности тренд использует подбор функции методом наименьших квадратов ТРЕНД – в геоинформатике: метод интерполяции, при котором подбирается математическая функция, полином заданного порядка, для всех исходных точек. При вычислении математической функции для описания результирующей поверхности тренд использует подбор функции методом наименьших квадратов. КРИГИНГ ( Krige D. G. – южно-африканский геолог, впервые применивший метод ) – метод интерполяции, основанный на предположении, что расстояние или направление между точками отражают пространственную корреляцию, с помощью которой можно дать описание изменчивости поверхности.

12 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Использование ЦМР Расчёт «элементарных» морфометрических показателей: углов наклона и экспозиции склона. Аналитическая отмывка рельефа. Оценка формы склонов через кривизну их поперечного и продольного сечения. Генерация сети тальвегов и водоразделов. Построение профилей поперечного сечения рельефа по направлению прямой или ломаной линии. Трёхмерная визуализация в форме блок-диаграмм и других объёмных изображений, в том числе виртуальной реальности. Оценка зон видимости/невидимости с заданной точки обзора. Построение изолинии по множеству отметок высот. Арифметические операции с поверхностями.

13 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Углы наклона УГОЛ НАКЛОНА – вертикальный угол, образуемый направлением ската поверхности и его проекцией на горизонтальную плоскость. Одна из морфометрических характеристик рельефа.

14 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Анализ зон видимости/невидимости АНАЛИЗ ЗОН ВИДИМОСТИ/НЕВИДИМОСТИ – одна из операций обработки цифровых моделей рельефа, обеспечивающий оценку поверхности с точки зрения видимости или невидимости отдельных её частей относительно некоторой точки обзора или множества точек с заданным пространственным положением.

15 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Арифметические операции с поверхностями = К поверхностям применимы основные арифметические операции: сложение, вычитание, деление, возведение в степень.

16 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Горизонтали Горизонтали (изогипсы) – плавные кривые линии, соединяющие точки земной поверхности, имеющие одинаковое значение картографируемого показателя (отметки высот для рельефа).

17 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Профили Профиль местности – уменьшенное изображение вертикального разреза земной поверхности.

18 Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Трёхмерная визуализация