关于DEM和DTM的中文材料

简介：
本资料聚焦于地形分析中的关键概念——数字高程模型（DEM）与数字 terrain 模型（DTM），深入探讨其定义、应用及制作方法，适合地理信息科学爱好者研究学习。 ### 数字地形模型（DTM）与数字高程模型（DEM）详解 #### 一、概念解析 **数字地形模型（DTM）**与**数字高程模型（DEM）**是地理信息系统（GIS）中非常重要的组成部分，它们主要用于精确描述地球表面的形态，在地形分析、工程规划和自然资源管理等领域扮演着关键角色。 - **DTM**: 数字地形模型不仅包含了地面高程信息，还涵盖了如坡度、坡向以及地貌类型等更多地表形态属性。它是一个综合性的三维空间数据模型。 - **DEM**: 数字高程模型是DTM的一种特殊形式，专注于表达地表的高程信息，并通常以规则格网的形式存储。 #### 二、DTM与DEM的历史与发展 DTM的概念最初在20世纪50年代末由Miller提出，旨在支持高速公路自动化设计。随着技术进步，DTM的应用范围迅速扩展至线路选线、工程计算、地图绘制和遥感分类等多个领域，并成为GIS不可或缺的基础数据。 作为DTM中的核心组成部分，DEM的表示方法经历了从单一高程信息到复杂地形属性数据的发展过程。它不仅能直观展示地形起伏，还能通过算法进一步计算出坡度、坡向等衍生信息，为地形分析提供全面的数据支持。 #### 三、DEM的表示方法 常见的DEM表示方式包括： 1. **数学方法**：使用傅立叶级数或高次多项式拟合地面高程曲面。这种方法适用于具有复杂地形特征的区域。 2. **图形方法** - 线模式：等高线是最常用的图形表示方式，此外还有山脊线、谷底线来表达地形特征。 - 点模式：基于离散采样数据点构建DEM，包括规则格网采样和不规则三角网（TIN）。 #### 四、DEM的主要表示模型 1. **规则格网模型**：这是最常用的DEM表示方法。它将研究区域分割为一系列规则的格网单元，并在每个单元存储一个高程值。 2. **等高线模型**：通过绘制一系列等高线来表达地形变化，适合于地形变化平缓的地区，但难以准确反映陡峭地形。 3. **不规则三角网模型（TIN）**：根据地形特点灵活构建三角网。这种方法能够更精确地反映复杂和细节丰富的地貌特征。 #### 五、DEM的应用 - 在工程规划中如道路设计与水坝选址等领域需要精确的地形信息； - 自然资源管理包括森林及水资源监测评估等依赖于地形分析； - 灾害预警系统利用高精度DEM数据预测洪水或滑坡等地质灾害； - 遥感图像解译和分类准确性也受益于DEM作为基础地理信息。 #### 六、总结 DTM与DEM是现代地理信息技术的核心，推动了地理科学的进步，并为人类社会的可持续发展提供了强有力的技术支持。通过对地形数据进行精细化管理和深入分析，我们可以更加智慧地利用自然资源，减少自然灾害风险并提升城市管理效率，从而促进人与自然和谐共生。