北京大学：《地理信息系统（GIS）》PPT教学课件_第八讲 地理信息系统三维建模（程承旗）

第八讲地理信息系统三维建模 程承旗 北京大学遥感与地理信息系统研究所

第八讲 地理信息系统三维建模 程承旗 北京大学遥感与地理信息系统研究所

概述 三维GS的要求与二维GIS相似,但在数据采集、系统维护和界面 设计等方面比二维GS要复杂得多,如: 1)数据编码 ●2)数据的组织的重构 3)变换 4)查询 5)逻辑运算 6)计算 7)分析 ●8)建成立体模型 ●9)视觉变换

概述 ⚫ 三维GIS的要求与二维GIS相似，但在数据采集、系统维护和界面 设计等方面比二维GIS要复杂得多，如： ⚫ 1） 数据编码 ⚫ 2） 数据的组织的重构 ⚫ 3） 变换 ⚫ 4） 查询 ⚫ 5） 逻辑运算 ⚫ 6） 计算 ⚫ 7） 分析 ⚫ 8） 建成立体模型 ⚫ 9） 视觉变换

维数据结构 八叉树三维数据结构 ●1、原理 ●2、八叉树的存贮结构 1)规则八叉树 (2)线性八叉树 (3)一对八式的八叉树

三维数据结构 ⚫ 一、八叉树三维数据结构 ⚫ 1、 原理 ⚫ 2、 八叉树的存贮结构 ⚫ （1） 规则八叉树 ⚫ （2） 线性八叉树 ⚫ （3） 一对八式的八叉树

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维边界表示法 L3

三维边界表示法 ⚫

SI S, U U l2 v5152 l3 U3 Uy 51h12l3 52l2 l4 ls V2 V4S2 5 U2 I2 y2 z v 5253 U3x3y323 U4 U ls I3 l 6 U1 U4 a 53S4 z levI ve s4 I3 Ll 顶点表 边表 面表 扩充后的边表

数字高程模型DEM ●数字高程模型DEM( Digital Elevation Model) ●地表单元上高程的集合通常用矩阵表示; 广义的DEM可包括等高线,三角网等。这里我们 特指由地表矩阵单元构成的高程矩阵 ●DIM( Digital Terrain Mode)数字地形模型; 地表单元上地形参数的集合,通常DTM可由DEM生成

数字高程模型DEM ⚫ 数字高程模型 DEM （ Digital Elevation Model）； ⚫ 地表单元上高程的集合,通常用矩阵表示； ⚫ 广义的DEM可包括等高线，三角网等。这里我们 特指由地表矩阵单元构成的高程矩阵。 ⚫ DTM（Digital Terrain Mode）数字地形模型； ⚫ 地表单元上地形参数的集合，通常DTM可由DEM生成

1、三维DEM的用途 (1)在数字地形图数据库中存贮高程数据 (2)解决道路设计和军事工程中的一些与高程有关的问题 (3)军事目的三维地形显示及风景设计和规划 °(4)剖面视觉分析 ●(5)道路规划、大坝选址等 ●(6)不同地形之间的静态分析和比较 ⑦)产生坡度图、坡向图和生成着色地形图的坡度剖面图,辅助地貌分析 或建立侵蚀图 ●(8)作为专题信息的显示背景或将地形数据与专题数据进行叠合 (9)为景观的图像模拟模型和景观处理提供数据 ●(10)通过将高程替换为其他连续变化的属性

1、 三维DEM的用途 ⚫ （1） 在数字地形图数据库中存贮高程数据 ⚫ （2） 解决道路设计和军事工程中的一些与高程有关的问题 ⚫ （3） 军事目的三维地形显示及风景设计和规划 ⚫ （4） 剖面视觉分析 ⚫ （5） 道路规划、大坝选址等 ⚫ （6） 不同地形之间的静态分析和比较 ⚫ （7） 产生坡度图、坡向图和生成着色地形图的坡度剖面图，辅助地貌分析 或建立侵蚀图 ⚫ （8） 作为专题信息的显示背景或将地形数据与专题数据进行叠合 ⚫ （9） 为景观的图像模拟模型和景观处理提供数据 ⚫ （10） 通过将高程替换为其他连续变化的属性

表示DEM的方法 (1)数学分片表示法 ●(2)图像表示法 ①线模型 ②点模型

表示DEM的方法 ⚫ （1） 数学分片表示法 ⚫ （2） 图像表示法 ⚫ ① 线模型 ⚫ ② 点模型