Mô hình số độ cao DEM

1. Khái niệm mô hình số độ cao

Mô hình số độ cao (DEM-Digital Elevation Model)  là sự thể hiện bằng số độ cao của bề mặt đất,  độ cao của tầng đất, của mực nước ngầm…các thông số thay đổi liên tục.

DEM được lưu trữ khác nhau thùy thuộc vào kiểu số liệu là Raster hay Vector.

*DEM dạng Raster

• Trong mô hình Raster DEM (grid): ma trận các ô vuông gồm các hàng và cột.
• Mỗi một ô (cell) chứa giá trị độ cao của điểm trung tâm của ô.

• Mô hình DEM dạng Raster

*DEM dạng Vector

Trong cấu trúc Vector, DEM có thể được coi như là một tấm lưới tam giác không đều-TIN (Triangle Irregular Nework). TIN là tập hợp các đỉnh nối với nhau thành các tam giác, mỗ tam giác được giới hạn bởi 3 điểm xác định về giá trị x, y và z( độ cao).

• Biểu diễn mô hình TIN:

• Đặc điểm của mô hình TIN

-TIN biểu diễn một bề mặt liên tục từ những tập hợp điểm rời rạc phân bố bất kì.

-TIN: tập hợp các điểm nối với nhau thành những tam giác- tạo nên bề mặt ba chiều.

-Một điểm bất kì thuộc vùng biểu diễn sẽ nằm trên đỉnh, cạnh hoặc trong một tam giác của lưới tam giác. Nếu một điểm không phải là đỉnh thì giá trị hình chiếu của nó có được từ phép nội suy tuyến tính ( của hai điểm khác nếu điểm này nằm trên cạnh hoặc của ba điểm nếu điểm này nằm trong tam giác).

-Mô hình TIN là mô hình tuyến tính trong không gian 3 chiều

Mô hình TIN hiệu quả trong xây dựng bề mặt. Mật độ của điểm trên bề mặt tỷ lệ với độ biến đổi của địa hình. Những bề mặt phẳng tương ứng với mật độ điểm thấp và những địa hình đồi núi có mật độ điểm cao.

2.Phương pháp xây dựng DEM

• Phương pháp chụp ảnh lập thể:

-Dùng các công cụ chuyên dụng chụp ảnh để thu thập dữ liệu của một vùng với các giá trị x,y,z của các điểm trên bề mặt quả đất.

-Phương pháp này đòi hỏi ký thuật cao trong việc chụp và xử lý ảnh , đòi hỏi số điểm kiểm soát nhiều.

-Ví dụ: ảnh hàng không, ảnh viễn thám

• Xây dựng DEM từ đường đồng mức:

3. Ứng dụng của DEM

DEM là dữ liệu đầu vào của quá trình xử lý liên quan đến độ cao. DEM phục vụ cho nhiều mục đích ứng dụng sau:

-Tính toán độ dốc

-Tính hướng dốc

-Tính mức độ lồi lõm của sườn dốc

-Tính toán khổi lượng đào đắp

-Tính độ dài sườn dốc

-Phân tích địa mạo khu vực

-Xác định lưu vực và kiểu tưới tiêu nước của một khu vực.