Bài giảng Mô hình hóa bề mặt (Surface modeling): Bài 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Bài giảng Mô hình hóa bề mặt (Surface modeling) - Bài 3: Phương pháp xây dựng mô hình địa hình (Mạng lưới ô vuông đều). Những nội dung chính trong bài này gồm có: Phương pháp biểu diễn bề mặt địa hình; cấu trúc dữ liệu, phương pháp xây dựng; chuyển đổi giữa các phương pháp biểu diễn bề mặt địa hình. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mô hình hóa bề mặt (Surface modeling): Bài 3 - ThS. Nguyễn Duy Liêm TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN3. Phương pháp xây dựng mô hình địa hình (Methods for Constructing a Terrain Model) Mạng lưới ô vuông đều (Regular Grid Networks)Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 1Nội dung Nhắc lại: Mô hình hóa bề mặt địa hình (Terrain Modeling) Phương pháp biểu diễn bề mặt địa hình (Representation of Terrain Surfaces)  Hình thức: Bản đồ (Maps), Hình ảnh (Photographs)  Nộidung: Đường bình độ (Contours), Mạng lưới tam giác không đều (TINs- Triangulated Irregular Networks), Mạng lưới ô vuông đều (Regular Grid Networks) Cấu trúc dữ liệu (Data Structures), Phương pháp xây dựng (Construction Methods)  Đường bình độ  Mạng lưới tam giác không đều  Mạng lưới ô vuông đều Chuyển đổi giữa các phương pháp biểu diễn bề mặt địa hình (Conversion involved in Representation of Terrain Surfaces)Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 2Tài liệu tham khảo Terrain Analysis- Principles and Applications (2000)  1.1.1, 2.1 - 2.4 Digital Terrain Modeling- Principles and Methodology (2005)  1.1.1, 1.1.2, 1.2.2, 3.1, Chapter 6 Digital Terrain Modeling- Acquisition, Manipulation and Applications (2005)  1.4, Chapter 3 Surface modeling- High accuracy and high speed methods (2011)  1.2Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 3Mạng lưới ô vuông đều (Regular Grid Networks) Tập hợp các ô vuông (pixel) nằm kề nhau thể hiện giá trị độ cao. Mô hình số thể hiện sự thay đổi độ cao của bề mặt địa hình trong không gian dưới dạng mạng lưới đều (Digital Elevation Model- DEM).Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 4Cấu trúc dữ liệu của DEM Mỗi nút tương ứng với một giá trị độ cao. Độ phân giải của mạng lưới là khoảng cách giữa 2 nút lân cận. Mô hình không gian Mô hình hiển thị Mô hình tính toán Độ phân giảiMạng lưới đều Nút Pixel ĐiểmCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 5Cấu trúc dữ liệu của DEM Mỗi pixel lưu trữ một giá trị độ cao trung bình của pixel đó. Độ cao được thể hiện bằng màu sắc khi biểu diễn đồ họa.Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 6Độ phân giải của DEM Độ phân giải = Kích thước pixel  Thấp: Xử lý nhanh hơn  Cao: Giữ lại đối tượng nhỏ Dung lượng DEM = Dung lượng lưu trữ 1 pixel x Số lượng pixelCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 7Bài tập 1 Cùng phạm vi không gian và dung lượng lưu trữ 1 pixel, DEM 10 m chiếm dung lượng lưu trữ gấp mấy lần so với DEM 100 m? DEM 10 m DEM 100 mCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 8Cấu trúc dữ liệu của DEM Vị trí của pixel được xác định dựa trên:  Hệ tọa độ của ảnh,  Hệ tọa độ địa lý Làm thế nào xác định tọa độ ảnh của 1 pixel theo tọa độ địa lý và ngược lại?Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 9Phương pháp xây dựng DEM Nội suy từ tập hợp điểm độ cao, đường bình độCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 10Phương pháp xây dựng DEM Nội suy từ TINCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 11Nội suy là gì? Ước lượng giá trị chưa biết dựa trên những điểm đã biết giá trị xung quanh. Nội suy tuyến tính Ngoại suy Nội suy Ngoại suyCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 12Nội suy DEM Tạo bề mặt (raster) từ dữ liệu điểm, đường Nội suy 2 chiềuCopyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 13 Cơ sở của phép nội suy  Những điểm gần nhau có giá trị tương tự nhau hơn những điểm ở xa nhau.  Mức độ thay đổi giữa các điểm phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng.Giá trị “Gần mực thì đen, gần đèn thì sáng” Khoảng cách C ...