1.1. Понятие цмр
Одним из существенных преимуществ технологий географических информационных систем (ГИС) над обычными «бумажными» картографическими методами исследований является возможность создания про-странственных моделей в трёх измерениях. Основными координатами в таких ГИС-моделях помимо широты и долготы служат также данные о высоте. При этом система может оперировать с десятками и сотнями тысяч высотных отметок, а не с единицами и десятками, что было возможно и при использовании методов «бумажной» картографии. В связи с доступностью быстрой компью-терной обработки громадных массивов высотных данных становится реально вы-полнимой задача создания максимально приближенной к действительности цифровой модели рельефа (ЦМР). На основе ЦМР, в свою очередь, возможно быстрое создание серии тематических карт важнейших морфометрических показателей: гипсометрической карты, карт кру-тизны и экспозиций склонов (рис. 2 и 3), а на их основе и карт эрозионной опас-ности, направлений поверхностного стока, геохимической миграции элементов, устойчивости ландшафтов и т.п.
Задачи, решаемые с использованием ЦМР:
анализ уклонов и экспозиции склонов, что важно в строительстве дорог и продуктопроводов, сельском хозяйстве при выборе полей под культуры с разными требованиями к освещенности и др.;
построение «на лету» различных карт (гипсометрическая, крутизна склонов, экспозиция склонов, др. );
расчет площадей и объемов, получение профилей поверхности;
построение гидросети;
анализ поверхностного стока на территории;
расчет уровней и площадей затопления территорий;
вычисление направлений геохимических миграций на основе поверхностного стока и прогноз зон подтопления;
анализ зон видимости, который используется при проектировании радио- и телевещательных станций, радиорелейных сетей и систем мобильной радиосвязи, сети наблюдательных вышек службы слежения за лесными пожарами для минимизации числа вышек при заданных конструктивных параметрах и площади, остающейся недоступной для визуального наблюдения, используется для нужд архитектуры, городского планирования и в других отраслях
генерация сети тальвегов и водоразделов;
ортокоррекция изображений;
генерация горизонталей;
построение профилей поперечного сечения рельефа по направлению прямой или ломаной линии;
просмотр данных в трех измерениях, создание виртуальных полетов над местностью и светотеневых моделей;
построение карт пластового давления нефти;
трансформация исходной модели путём добавления новых данных;
быстрое получение информации о морфометрических показателях (высота, угол наклона, экспозиция склона) в любой точке модели;
создание видеоизображения «пролёта» над поверхностью модели по заданному маршруту (системы виртуальной реальности).
31.Точные и сглаживающие интерполяторы.
Методы построения сеточных функций, реализованные в SURFERе, можно разбить на два класса: точные интерполяторы и сглаживающие интерполяторы. В действительности большинство методов попадает в тот или иной класс в зависимости от заданных пользователем значений параметров метода. Некоторые точные интерполяторы содержат сглаживающий параметр, и ненулевое значение этого параметра превращает точный интерполятор в сглаживающий.
Точные интерполяторы учитывают исходную экспериментальную точку точно (то есть включают ее в сеточный файл) только тогда, когда эта точка совпадает с узлом генерируемой сети. Если точка данных не совпадает с узлом сети, то она не включается в сеточный файл, даже если Вы используете точный интерполятор. В случае методов, основанных на вычислении весовых коэффициентов, это означает, что весовой коэффициент экспериментальной точки, совпадающей с узлом сети, полагается равным единице, а всем другим наблюденным точкам присваиваются нулевые веса.
Поскольку SURFER строит карты изолиний на основе сеточного файла, исходные экспериментальные точки не всегда могут быть учтены точно. Например, если Вы нанесете исходные точки данных на карту изолиний, то некоторые из них могут оказаться на "неправильной" стороне изолинии. Это происходит потому, что усреднение значений точек данных, расположенных рядом с рассматриваемым узлом, может увеличить или уменьшить значение функции в этом узле.
Для того, чтобы повысить вероятность учета исходных точек, следует увеличить плотность сеточных линий в направлениях X и Y. Это увеличит шанс, что Ваши экспериментальные точки совпадут с узлами сети и, следовательно, будут непосредственно включены в сеточный файл.
Сглаживающие интерполяторы или сглаживающие параметры точных интерполяторов используются в тех случаях, когда экспериментальные данные измерены в узловых точках не точно, а с некоторой погрешностью. Сглаживающие интерполяторы не присваивают весов, равных единице, никаким точкам данных, даже тем, которые точно совпадают с узлами сети. Весовые множители сглаживающих интерполяторов задаются так, чтобы поверхность, полученная в результате интерполяции, была как можно более гладкой. В предельном случае всем точкам данных присваиваются равные веса; сгенерированная в этом случае поверхность представляет собой горизонтальную плоскость, проходящую через среднее значение всех наблюдений выборки.
29.Источники данных для создания ЦМР
презентация:
Данные для ЦМР:
Натурные измерения
Дистанционное зондирование
Фотограмметрическая обработка снимков
Карто- и морфометрические измерения и др.