《DEM的可视化》课件

可视化DEM数字高程模型DEM是地球表面三维形状的数字表示，对于地理空间分析和可视化至关重要什么是DEM数字高程模型高程数据三维地形DEM是一种用于表示地球表面地形的三维它存储了地面上每个点的海拔高度信息DEM可用于创建三维地形模型，用于可视数据模型化和分析的作用DEM地形分析水文分析DEM可用于分析地形特征，如坡DEM可用于进行水文分析，如流度、坡向、地形起伏、山脊线和域划分、河流网络提取和洪水模谷底拟可视化DEM可用于创建三维地形模型，提供直观的视觉化数据获取DEM航空摄影测量利用航空摄影机拍摄地面照片，通过立体定位和三维重建技术获取DEM卫星遥感利用卫星传感器获取地面影像，通过数字图像处理和正射校正等技术获取DEM地面测量利用全站仪、水准仪等仪器进行地面测量，通过数据处理和插值方法获取DEM航空摄影测量获取DEM图像采集1使用航空相机从高空拍摄地面图像，覆盖目标区域影像匹配2将多幅图像进行精确匹配，建立空间几何关系三维重建3根据匹配的图像信息，生成三维点云数据生成DEM4从三维点云数据中提取地面高程信息，生成DEM卫星遥感获取DEM立体影像1利用多颗卫星获取同一区域不同角度的影像影像匹配2通过图像处理技术，将不同角度的影像进行匹配三角测量3利用匹配的影像信息，计算出地面的三维坐标地面测量获取DEM传统测量1经纬仪、水准仪等工具进行地面测量测量GPS2利用GPS接收机获取地面点坐标全站仪测量3全站仪可快速测量地面点坐标和高程地面测量方法可以获取高精度的地形数据，但效率较低，成本较高适用于局部区域或精度要求高的地形测量数据处理流程DEM数据清洗1去除噪声和错误数据数据插值2填充缺失数据数据转换3将数据转换为所需格式数据分析4提取关键信息数据可视化5展示分析结果数据格式DEM栅格矢量化DEM DEM栅格DEM将地形数据存储在规矢量化DEM使用线段和点来表则网格中，每个网格单元代表一示地形特征，例如等高线、坡度个特定区域的高度线和山脊线栅格DEM数字矩阵空间分辨率栅格DEM将地形表面划分为规则的网格，每个网格单元对应一个栅格DEM的空间分辨率取决于网格单元的大小，高分辨率的DEM高程值，形成一个数字矩阵能够更精确地描述地形细节矢量化DEM矢量数据地理信息系统矢量DEM将地形信息存储为点、线和矢量数据适合在GIS软件中进行地理面等几何图形空间分析和可视化数据结构矢量DEM通常包含点、线和面的属性信息，例如高度、坡度和坡向等可视化数据DEMDEM数据是地理空间数据的一种重要类型，它可以被用于创建各种各样的地图和模型，以帮助我们更好地理解和分析地球表面DEM数据的可视化是将这些数据转化为人类可以理解的图像和图形的过程通过可视化DEM数据，我们可以直观地看到地形地貌的细节，并从中提取有用的信息，例如坡度、坡向、水流方向等可视化方法概述DEM等高线阴影图通过连接等高点形成的曲线，展模拟光照方向和强度，突出地形现地形的起伏变化的明暗变化坡度图坡向图显示地形的坡度变化，用于分析指示地形的坡向，用于分析水流地形特征和评估地形条件方向、植被分布和地表能量平衡等高线可视化等高线是将同一海拔高度的点连接起来形成的曲线等高线图能够直观地展现地形的起伏变化，是DEM可视化最常用的方法之一等高线图通常会使用不同的颜色和线型来表示不同的海拔高度，方便用户识别不同地形特征通过等高线图可以获取地形坡度、坡向、地形起伏等信息，为地质勘探、水文分析、工程设计等提供重要的参考依据阴影图可视化阴影图光照方向阴影图通过模拟光照方向，增强地形起伏的视觉效果可以调整光照方向，以突出不同方向的地形特征坡度图可视化坡度图是DEM数据的一种重要可视化形式，它可以直观地显示地形的坡度变化，为地质、地理、环境等学科的研究提供重要参考坡度图通常用颜色或灰度级表示坡度值，颜色越深或灰度值越高，表示坡度越大坡向图可视化坡向图显示地表坡度的方向，通常以方位角表示，并通过颜色或符号来表示坡向图可以帮助了解地形的倾斜方向，例如，河流的流向、山脊和山谷的位置以及土壤侵蚀的方向地形建模3D逼真地形城市规划环境监测利用DEM数据可以构建逼真的3D地形模型3D地形模型可以帮助城市规划人员更好地3D地形模型可以用于监测植被变化、土壤，展现地形的起伏变化和细节特征理解地形的限制条件，优化城市设计侵蚀和水资源管理等环境问题多元景观指标计算DEM数据可用于计算各种地形指标，这些指标可以进一步用于分析景观结如坡度、坡向、海拔、曲率、地形粗构、生物多样性、水文过程、土壤侵糙度等蚀等多元景观指标计算可以为土地利用规划、生态环境保护、灾害风险评估等提供重要的决策依据地形剖面分析剖面提取剖面图绘制从DEM数据中提取特定方向的剖面线，以分析地形的起伏变化和将提取的剖面线数据绘制成图表，直观地展示地形的纵向变化趋坡度变化势流域分析水文特征水资源评估确定河流网络、流域面积和流域边界分析水资源的可用性、分布和变化水质监测水文模型评估水污染源，监测水质变化建立水文模型，预测水流和水质视域分析定义应用视域分析是指确定观察者从特定位置可以看到的区域，它有助于视域分析广泛应用于城市规划、建筑设计、旅游开发、军事防御了解景观的可见性并进行空间规划和环境保护等领域洪水泛滥分析风险评估预警系统洪水泛滥分析可用于评估洪水风基于DEM数据的洪水模型可以开险，帮助人们更好地了解可能发发成洪水预警系统，帮助人们及生的洪水规模和影响时应对洪水灾害灾后重建洪水泛滥分析可以帮助人们了解洪水对基础设施的影响，为灾后重建提供参考滑坡灾害分析风险评估路径预测利用DEM数据可以识别出潜在预测滑坡发生时，滑坡物质的移的滑坡区域，评估滑坡发生的可动路径和影响范围能性损失评估根据滑坡路径和影响范围，评估滑坡可能造成的经济损失和人员伤亡火山爆发模拟模拟熔岩流动路径和速度预测火山灰扩散范围和影响评估火山爆发对周围环境和人类的影响地震破坏模拟建筑物破坏基础设施损坏12模拟地震对建筑物的影响，包模拟地震对道路、桥梁、管道括结构损伤、倒塌风险等等基础设施的破坏程度人员伤亡3模拟地震可能造成的人员伤亡，预测疏散路线和救援需求气候模拟气温变化降水模式模拟不同温室气体排放情景下的模拟不同气候变化情景下的降水气温变化趋势，预测未来气候变模式变化，预测未来干旱或洪涝化对地球的影响灾害的发生概率海平面上升模拟不同气候变化情景下的海平面上升趋势，预测未来沿海地区面临的风险生态系统模拟植物生长动物迁徙水循环模拟植物的生长，包括光合作用、呼吸作用模拟动物的迁徙，包括动物的觅食、繁殖和模拟降水、蒸发、地表径流和地下水流动等、水分和养分吸收等过程避敌等行为过程城市规划应用城市规划建筑设计水利工程DEM数据可以用来分析城市地形，帮助规建筑师可以使用DEM数据来设计建筑物，DEM数据可以用来设计水库、河道等水利划道路、住宅、商业区等确保建筑物的安全性和美观性工程，确保工程的安全性交通规划应用交通流量分析道路设计公共交通规划DEM可以用于分析交通流量模式，帮助规DEM可以帮助工程师设计道路的路线和坡DEM可以用于优化公共交通路线，提高效划道路网络和交通信号灯度，确保道路安全和高效率和减少交通拥堵军事应用战场态势感知目标定位DEM数据可用于创建高精度地DEM数据可用于精确确定目标形模型，帮助军事人员更好地了位置，提升武器打击精度解战场环境路线规划模拟演练DEM数据可用于规划最佳行军DEM数据可用于创建虚拟战场路线，避免地形障碍和危险区域环境，进行各种军事演练和模拟结论与展望DEM可视化技术在多个领域发挥着重要作用，为研究和决策提供了可靠的依据未来发展方向应用拓展进一步提升DEM精度，实现更探索DEM在更多领域应用，例高分辨率和更精细的模型如虚拟现实、智慧城市等。