Типы цифровых моделей рельефа

Обычно первичные данные существуют или с использованием тех или иных операций приводятся к одному из двух наиболее широко распространенных представлений поверхностей (полей) в ГИС: растровому представлению (модели) и модели TIN.

Математические алгоритмы, используемые для ЦМР

Создание ЦМР и пересчет их из одного вида в другой базируется на использовании математического аппарата. От правильного его применения зависит не только адекватность построенной модели, но и оптимальность затрат ресурсов машинной памяти и времени вычисления.

Среди основных групп алгоритмов выделяют:

•вычисление отметок высот в произвольных точках по исходному множеству нерегулярно расположенных точек;

•вычисление отметок высот в произвольных точках по исходным точкам, заданным триангуляцией Делоне;

•вычисление отметок высот в произвольных точках по исходным точкам, заданным на матрице высот.

Использование ЦМР

Готовая цифровая модель способна обеспечить решение самых разнообразных задач благодаря развитым функциям цифрового моделирования рельефа, которые встроены в современные универсальные полнофункциональные инструментальные программные средства ГИС.

Обычно функционально обособленные модули обработки ЦМР в составе таких программных продуктов поддерживают следующие группы функций:

•расчет «элементарных» морфометрических показателей: углов наклона (уклонов) и экспозиций склонов;

•оценка формы склонов через кривизну их поперечного и продольного сечений;

Использование ЦМР

•генерация сети тальвегов, водоразделов и других особых точек и линий рельефа, нарушающих его «гладкость»;

•подсчет положительных и отрицательных объемов относительно заданного горизонтального уровня в пределах границ участка;

•построение профилей поперечного сечения рельефа по направлению прямой или ломаной линии;

•аналитическая отмывка рельефа;

•оценка зон видимости или невидимости с заданной точки (точек) обзора (анализ видимости/невидимости);

Использование ЦМР

•трехмерная визуализация рельефа в форме блок-диаграмм и других объемных каркасных (нитяных), полутоновых (светотеневых) и фотореалистичных (текстурированных) изображений, в том числе виртуально-реальностных, например путем драпировки поверхности рельефа цифровыми космо- или аэрофотоизображениями;

•построение изолиний по множеству отметок высот (например, генерация горизонталей);

•интерполяция значений высот, другие трансформации исходной модели (например, осреднение, сглаживание, генерация, фильтрация и т.п.);

•ортотрансформирование аэро- и космических снимков.

Математико- картографическое моделирование

Математико-картографическое моделирование (МКМ) сформировалось из многочисленных отдельных экспериментов по применению математических методов в тематической картографии в начале 70-х годов XX в.

Под математико-картографическим моделированием понимается комплексирование математических и картографических моделей в системе «создание - использование карт» для конструирования или анализа тематического содержания карт.

Математико-картографические модели могут быть элементарными, выражающимися следующим образом:

исходные данные + математическая модель = результат моделирования.