برچسب: مدل رقومی زمین

مدل رقومی زمین-DTM

مدل رقومی زمین چیست

نمایش بعد سوم یا مؤلفه سوم مختصات برای بسیاری از کاربردها اهمیت اساسی دارد. اما نمایش بعد سوم سطح زمین یعنی Z بر روی سطح مسطح کاغذ یا صفحه نمایش دشوار است. به همین دلیل از دیر باز نقشه برداران، نقشه کشان و جغرافی دانان تلاش کرده اند. روش هایی را برای نمایش ارتفاعات روی نقشه ارائه دهند.

استفاده از هاشور، سایه زدن، گامهای رنگی، اعداد ارتفاعی و منحنی های میزان از جمله این روش ها محسوب می شوند. امکانات و قابلیت های کامپیوتری اجازه می دهد. تا سطح پیوسته زمین به شکل رقومی نمایش داده شود به گونه ای که برای کاربران به خوبی ملموس و محسوب باشد.

DTM یا مدل رقومی زمین Digital terrain model حاصل تلاش برای به ترسیم کشیدن زمین است. به گونه ای که به طور رقومی در سه بعد قابل نمایش باشد. در حقیقت DTM سطحی است که تغییرات ارتفاع Z نسبت به سطح زمین X,Y در آن تعریف میشود.

برای DTM عبارات دیگری نظیر Digital Height -Digital Elevation Model-DHM, DEM-DGM-Digital Ground Model,DTED-Digital terrain elevation date نیز به کار می رود. روش و تکنولوژی نمایش DTM را علاوه بر ارتفاعات میتوان برای سایر اطلاعات با خصوصیات مشابه مانند فشار، جاذبه، حرارت، تراکم جمعیت، جذر و مد، آلودگی هوا و… بسط و تعمیم داد.

مدل های رقومی زمین به منظور کاربریهای مختلف ایجاد شده و کاربران بسته به نیاز خود آن را بکار می برند. در این گزارش علاوه بر اشاره به روشهای مختلف تولید،. نمونه برداری،. دورنیابی و تفسیر مدلهای رقومی ارتفاعی، مفهوم و روش های متفاوت طبقه بندی های مختلف زمین و کاربریهای متفاوت DEM مورد بررسی قرار گرفته است.

مدل رقومی زمین

از آنجا که سطح زمین یک سطح پیوسته است برای داشتن یک مدل کامل از این سطح تعداد نامحدودی نقطه لازم است،. که در عمل ممکن نیست. بنابراین اطلاعات مورد نیاز باید از طریق نمونه برداری نقاط زمینی به دست آیند. نقاط نمونه Sample Points در حقیقت مجموعه ای از نقاط هستند. که با دقت مشخص نمونه برداری شده اند. DTM به وسیله تابعی فاصله بین این نقاط را پر میکند. و تغییرات ارتفاع بر روی سطح زمین را از این حالت گسسته به صورت پیوسته و با دقت مشخص نمایش می دهد. در واقع نقاط نمونه و تابع نمایش دهنده سطح،. اجزای تشکیل دهنده DTM هستند.

در مورد نقاط نمونه چندین مسأله مطر ح میشود.:

-موقعیت نقاط: تعیین کننده شکل و دقت DTM است. معمولاً نقاط به صورت شکبه نقاط منظم یا نا منظم برداشت میشوند. شبکه های منظم معمولاً شامل Profile ,Gride,Triangle می باشد. و  در شبکه های نا منظم نقاط به صورت پراکنده و تصادفی برداشت می شوند.

-فاصله بین نقاط: تعیین کننده تراکم نقاط است. با کاهش فاصله نقاط،. دقت و هزینه همزمان افزایش می یابند.

-روش تعیین مختصات نقاط: فضای DTM یک فضای سه بعدی است. اما به طور مشروط،. یعنی نقاط به شرطی پذیرفته شده اند که بر روی سطح به دست آمده از تابع باشند. بنابراین بر خلاف زمین که در آن ارتفاع نقاط از هم مستقل است. ارتفاع نقاط در DTM به هم وابسته است Z=F(x,y).

پس از آنجا که Z مقداری مستقل نیست، محیط DTM یک محیط سه بعدی کامل نیست. از این رو فضای DTM را فضای 5/2 بعدی می گویند. در مواردی که از نقشه برای تولید DTM استفاده میشود، مقیاس داده های ورودی تعیین کننده دقت DTM حاصل شده نیست. بلکه قدرت تفکیک Resolution یا فاصله نقاط نمونه برداری شده است. که دقت DTM را مشخص می کند. چه بسا دقت مدلی با 80 نقطه نمونه برداری شده از نقشه ای با دقت 5/0 متر بهتر از مدلی با دقت 5/0 سانتی متر ولی با 40 نقطه نمونه باشد.

بطور کلی تهیه DTM شامل مراحل زیر است.:

-تولید DTM: شامل دو مرحله جمع آوری داده ها و ساختار دهی مدل است.

-تغییر و اصلاح Manipulation : شامل اصلاح خطاهای موجود، تغییر در ساختار مدل، ترکیب کردن و به هم پیوستن DTM های مختلف و … می باشد.

-تفسیر Interpretation : در واقع استخراج اطلاعات با استفاده از تحلیل DTM می باشد که میتواند مستقیماً در کاربردهای مختلف مثل تهیه نقشه شیب یا شبکه راه ها مورد استفاده قرار گیرد.

-نمایش Visualization:نشان دادن نتایج تفسیر و نمایش بصری DTM است.

-کاربرد Application:شامل روشهای اجرایی و الگوریتمها می باشد.