常見的數字高程模型結構有哪些?

2021-10-04 19:26:37 字數 2237 閱讀 4700

數字高程模型結構包括:規則格網dem資料結構、不規則三角網dem資料結構、格網與不規則三角網結構混合結構。

規則格網dem資料結構

(1)簡單矩陣結構:資料在水平和垂直方向的間隔相等,按行或列的矩陣形式逐一記錄每一格網單元高程值。為實現行列號和平面位置座標的轉換,需記錄西南角的座標值,格網間距等,在應用時常需將dem真實高程值與轉換值相互推算使用。

(2)行程編碼結構(又稱遊程編碼結構):對於一幅dem,在行或列方向上相鄰的若干點具有相同的高程值,因而從第一列開始,在格網單元數值發生變化時依次記錄該值以及重複的個數,應用時可利用重複個數恢復dem矩陣。相比簡單矩陣結構,對資料進行了壓縮,資料量會降低很多。

(3)塊狀編碼結構:是行程編碼結構從一維擴充套件到二維的情況,採用正方形區域作為記錄單元,每個記錄單元包括相鄰的若干柵格,資料結構由起始行號、列號、格網高程值、區域半徑組成的單元組。也是一種有效的壓縮編碼。

(4)四叉樹資料結構:將一幅影象或柵格地圖等分成四個部分,逐塊檢查其柵格值,若每個子區中所有柵格都含有相同值,則該子區不再往下分割,否則,繼續將該區域再分割成四個子區域,如此遞迴地分割,直到每個子塊都含有相同的灰度或屬性值為止。由於是四等分,所以如7乘7這種,必須在行和列新增乙個,變成8乘8,這樣才能四等分。分割方式有自上往下(人的思維習慣)和自下而上(計算機的思維習慣)兩種。

不規則三角網dem資料結構(tin資料結構)

通過組成三角形的三頂點可完整地表達三角形的構成以及三角形頂點、三角形邊、三角形面之間的拓撲關係,這種結構需兩個檔案,三角形頂點座標檔案和組成三角形三頂點檔案。

(1)基本資料結構:只需要三角形頂點座標檔案和組成三角形三頂點檔案,結構簡單但三角形結構元素的拓撲關係是隱含的,不利於tin模型的檢索與應用。

(2)面結構:座標表、三角形表以及鄰接三角形表,顯示表達三角形的拓撲關係,拓撲關係為顯式,方便、隨時使用。

(3)點結構:乙個座標表和乙個鄰接指標鏈;通過反映哪些點之間具有連通關係,拓撲關係為隱式,資料維護不方便。

(4)點麵結構:座標表、鄰接指標鏈和三角形表;隱式拓撲關係。

(5)邊結構:座標表和邊表;反映每條邊是由哪些點連線而成,並反映其鄰接邊,隱式拓撲關係。

(6)邊面結構:座標表、邊表和三角形表;拓撲關係為顯式,資料量最大,較方便,生成工作量較大。

結 構儲存量拓撲關係應用

面結構264顯式方便,隨時可用

點結構248隱式資料維護不方便

點麵結構224隱式資料維護不方便

邊結構160隱式較方便,專用演算法生成

邊面結構370顯式較方便,生成工作量較大

格網與不規則三角網結構混合結構 型別

規則格網dem

不規則三角網tin

優點簡單的資料儲存結構; 與遙感影像資料的相合性; 良好的表面分析功能;

較少的點可獲取較高的精度; 可變解析度; 良好的拓撲結構

缺點計算效率較低; 資料冗餘; 格網結構規則;

表面分析能力較差;構建比較費時;演算法設計比較複雜;

把規則格網dem資料結構和tin資料結構二者結合,比較複雜。

例如:

內容優點

能方便快速地檢索特徵地形。

缺點必須進行兩種不同地形描述機理之間資訊的協調與共享, 這就不得不打破原有格網dem 資料結構的完整性和簡潔性, 給全域性資料的高效組織與處理帶來很大困難。

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