Ứng dụng của DEM trong GIS

Một số ứng dụng của DEM trong GIS

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ thông tin và sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý toàn cầu GIS, ứng dụng của DEM trong GIS càng nhiều và được sử dụng cho nhiều mục đích đa dạng trong đời sống. Sau đây chúng tôi xin giới thiệu một số ứng dụng của DEM tron GIS.

Biểu đồ khối :

Biểu đồ khối là một trong các kết quả phổ biến của DEM. Nó cho phép xem xét trực quan ba chiều sự thay đổi trong không gian hai chiều của giá trị một thông số ta quan tâm. Thông số này không nhất thiết phải là độ cao địa hình. Hiện nay có rất nhiều phần mềm có khả năng tạo ra loại biểu đồ khối này từ tập hợp dữ liệu X, Y, và Z. Ví dụ kết quả loại biểu đồ khối được trình bày trong hình dưới đây:

Tính toán thể tích các khối:

Trong thiết kế các công trình dân dụng, ví dụ tính toán san phẳng đất trong nông nghiệp và xây dựng, hay thiết kế đường giao thông, việc tính toán khối lượng đào đắp đất luôn là vấn đề rất quan trọng và cần thiết. Phương pháp phổ biến là xây dựng một mô hình DEM cho vùng đất nghiên cứu sau khi hoàn thành công việc đo đạc địa hình. Sau đó một mô hình DEM khác được thành lập để thể hiện tình trạng địa hình sau khi đã thực hiện công trình (sau khi đã san phẳng nếu là thiết kế san phẳng đất). Khối lượng đào đắp sẽ được tính toán dựa trên sự khác biệt giữa hai mô hình DEM.

Bản đồ đường đồng mức:

Các đường đồng mức có thể dễ dàng thành lập bằng cách phân loại giá trị độ cao của các ô (cell) theo một thang độ độ cao nhất định và sau đó thể hiện các loại độ cao đó bằng các đường phân giới hay thể hiện bằng các màu sắc. Bản đồ đường đồng mức thường được tạo ra bằng cách cắt giao tiếp mô hình DEM địa hình với các mặt phẳng ngang theo phân loại độ cao địa hình. Hình a cho ví dụ về bản đồ đường đồng mức địa hình và hình b cũng là bản đồ địa hình nhưng thể hiện bằng mô hình DEM.

Hình a.Bản đồ đường đồng mức với khoảng cách độ cao 5m

Hình b.Bản đồ địa hình ở hình a nhưng sử dụng mô hình DEM

Đường quan sát nhìn thấy:

Khả năng quan sát đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động quân sự, thông tin liên lạc sử dụng microwave và các nghiên cứu cảnh quan du lịch. Việc xác định tầm quan sát trên bản đồ giấy rất khó khăn do số lượng các lát cắt dọc cần xem xét rất lớn.

Tầm quan sát được xác định trên bản đồ số có mạng TIN bằng phương pháp truy vấn đường đi (tracking procedure). Phương pháp này là một biến đổi của thuật toán đường ẩn (hidden line algorithm).

Bản đồ độ dốc, độ lồi, độ lõm và hướng dốc:

Trước khi mô hình độ cao DEM xuất hiện thì người ta sử dụng rất nhiều kỹ thuật để đánh giá độ dốc và độ lồi lõm của địa hình. Với DEM thì các công việc này trở nên nhanh chóng và thuận tiện, không cần nhiều công sức như trước đây.

Sau khi dữ liệu độ cao địa hình đã được chỉnh lý và thể hiện bằng mô hình TIN thì ta có thể sử dụng nhiều công cụ của phần mềm TIN để tính toán độ dốc, hướng dốc và độ lồi lõm của vùng nghiên cứu. Sau đây là những công thức tính toán chủ yếu.