Цифровая модель рельефа


Цифровая модель высот ( DEM ) представляет собой трехмерное компьютерное графическое представление данных высот для представления рельефа , обычно планеты , луны или астероида . «Глобальная ЦМР» относится к дискретной глобальной сетке . ЦМР часто используются в географических информационных системах и являются наиболее распространенной основой для цифровых карт рельефа .

В то время как цифровая модель поверхности (DSM) может быть полезна для моделирования ландшафта , моделирования городов и приложений визуализации, цифровая модель местности (DTM) часто требуется для моделирования наводнений или дренажа, исследований землепользования , [1] геологических приложений и других задач . приложения, [2] и в планетологии .

Термины « цифровая модель рельефа» (ЦМР), « цифровая модель рельефа» (ЦММ) и « цифровая модель поверхности» (ЦПМ) в научной литературе не используются повсеместно . В большинстве случаев термин цифровая модель поверхности представляет поверхность земли и включает в себя все объекты на ней. В отличие от ЦМР, цифровая модель местности (ЦММ) представляет голую поверхность земли без каких-либо объектов, таких как растения и здания (см. рисунок справа). [3] [4]

ЦМР часто используется как общий термин для ЦМР и ЦМР [5] , представляя только информацию о высоте без каких-либо дополнительных определений поверхности. [6] Другие определения приравнивают термины ЦМР и ЦМР, [7] приравнивают термины ЦМР и ЦМР, [8] определяют ЦМР как подмножество ЦМР, которое также представляет другие морфологические элементы, [9] или определяют ЦМР как прямоугольная сетка и ЦМР в виде трехмерной модели ( TIN ). [10] Большинство поставщиков данных ( USGS , ERSDAC , CGIAR , Spot Image) используйте термин DEM как общий термин для DSM и DTM. Некоторые наборы данных, такие как SRTM или ASTER GDEM , изначально являются DSM, хотя в лесных районах SRTM достигает кроны деревьев, давая показания где-то между DSM и DTM). Можно оценить ЦМР по наборам данных ЦММ высокого разрешения с помощью сложных алгоритмов (Li et al. , 2005). В дальнейшем термин DEM используется как общий термин для DSM и DTM.

ЦМР может быть представлена ​​в виде растра (сетка квадратов, также известная как карта высот при представлении высот) или в виде векторной треугольной неправильной сети (TIN). Набор данных TIN DEM также называется первичной (измеренной) ЦМР, тогда как растровая ЦМР называется вторичной (вычисленной) ЦМР. [11] ЦМР можно получить с помощью таких методов, как фотограмметрия , лидар , IfSAR или InSAR , топографическая съемка и т. д . (Li et al. 2005).

ЦМР обычно строятся с использованием данных, собранных с помощью методов дистанционного зондирования, но они также могут быть построены на основе топографической съемки.


3D -рендеринг ЦМР Титониевой ущелья на Марсе
Поверхности, представленные цифровой моделью поверхности, включают здания и другие объекты. Цифровые модели местности представляют голую землю.
Карта высот поверхности Земли (включая воду и лед), представленная в виде равнопрямоугольной проекции с высотами, указанными как нормализованные 8-битные оттенки серого, где более светлые значения указывают на большую высоту .
Рельефная карта Сьерра-Невады в Испании, показывающая использование затенения и искусственного цвета в качестве инструментов визуализации для обозначения высоты.
Цифровая модель рельефа MOLA, показывающая два полушария Марса. Это изображение появилось на обложке журнала Science в мае 1999 года.
Беспилотный летательный аппарат Gatewing X100
Цифровая модель рельефа — амфитеатр Red Rocks, Колорадо, полученная с помощью БПЛА
3D цифровая модель поверхности аэродрома Безмехова, полученная с помощью БПЛА Pteryx, летящего на высоте 200 м над вершиной холма
Цифровая поверхностная модель строительной площадки автодорожной развязки . Обратите внимание, что туннели закрыты.
Пример DEM с Gatewing X100 в Ассенеде
Генератор цифровых моделей местности + текстуры (карты) + векторы
Трехмерная модель Луны в формате STL с 10-кратным увеличением высоты, визуализированная с использованием данных лазерного альтиметра лунного орбитального аппарата - разведчика .