2.2地理空間數(shù)據(jù)庫的建立
空間數(shù)據(jù)庫包括圖形數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。空間圖形庫由描述不同要素的點、線、面拓撲構成,可以通過掃描矢量化輸入,屬性數(shù)據(jù)庫由描述圖元的屬性數(shù)據(jù)構成,可以采用賦給各要素的權重來代替,圖形庫和屬性庫可以通過唯一的關鍵字來連接。數(shù)據(jù)庫可以采用如下的編碼方式:
(xi,yi,zi,ti,wi1,ti1,wi2……tin,win),這里xi,yi為樣點坐標,zi為樣點高程,win為各層影響因素的權重,tin表示各因素的層數(shù)。
2.3數(shù)字地理模型的內插方式
2.3.1高程數(shù)據(jù)的內插
為了盡量與原始地形相似,可以考慮采用三角網數(shù)字地面模型進行高程內插。三角網數(shù)字地面模型由所有三角形頂點的三維坐標組成,并把每個三角形看成是有三個頂點高程構成的一個平面。內插公式為:
Z=ax+by+c
系數(shù)可以通過三個已知點的坐標和高程值列方程組求算,求出系數(shù)后可以求得任意點的高程值。
2.3.2其他屬性數(shù)據(jù)的內插
一般來說未知點的屬性與離它最近的點的屬性狀況更為接近,距離遠的點對其影響較小。因此可以引入權值,離未知點近的點權值大些,越遠權值越小,因此可以采用反距離加權法。表達式為;
ZP=
Pi=,表示由離散點到所求點的距離。
3 數(shù)字地理模型的應用
(1) 最佳路徑選擇
在GIS平臺下,在控制點的連線兩側按一定半徑進行緩沖區(qū)分析,把區(qū)域內的數(shù)字高程模型的高程用其他因素的權值所替代,形成各因素的數(shù)字柵格圖層,然后把各圖層的屬性疊加,形成綜合數(shù)字地理模型,這樣每一點的屬性值可以通過模型得到,既可以進行考慮單因素的選線,也可以把各因素的權值進行代數(shù)運算,形成費用模型,利用Dijikstra算法進行綜合選線,使設計思路容易實現(xiàn),減少大量的設計變更工作。
(2) 土石方計算
土石方計算方面,可以利用數(shù)字高程模型來計算。這也是DEM建立初期的主要任務。
通常可以根據(jù)四棱柱、三棱柱的體積累計原理來進行近似計算。其基本思想均是以基第面積乘以格網點曲面的平均高度。然后進行累積,則可求得基于規(guī)則格網DEM的填挖方體積。
(3) 建立三維立體圖
可以在建立三角網數(shù)字地面模型的基礎上,添加其他地理要素,形成三維立體的模型,
有利于對選擇的路線方案做進一步的改進和完善。
4 結束語
綜合多因素,結合GIS的數(shù)字地理模型,可以更大限度的提高選線的科學性,為選線自動化提供了一種研究方法。相信隨著計算機技術的不斷發(fā)展,這種基于GIS的選線方法會得到更大的發(fā)展。
參考文獻
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