Bài giảng Mô hình hóa bề mặt: Chương 4 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Mô hình hóa bề mặt: Chương 4 Ứng dụng mô hình bề mặt địa hình, cung cấp cho người học những kiến thức như: Định nghĩa phân tích bề mặt địa hình; Phân loại các thông số địa hình. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mô hình hóa bề mặt: Chương 4 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Bài giảng: Mô hình hóa bề mặt (Surface modeling) ThS. Nguyễn Duy Liêm Điện thoại: 0983.613.551 Email: nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Ứng dụng mô hình bề mặt địa hình (Applications of Terrain Models) The multi-point visibility analysis result Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 2
Nội dung  Định nghĩa phân tích bề mặt địa hình (Interpretation of Terrain Model)  Phân loại các thông số địa hình  Thông số hình học (Geometric Terrain Parameters)  Thông số hình thái (Morphological Terrain Parameters)  Thông số nhìn (Visibility Terrain Parameters) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 3
Tài liệu tham khảo  Digital Terrain Modeling- Principles and Methodology (2005)  Chapter 13  Digital Terrain Modeling- Acquisition, Manipulation and Applications (2005)  7.3 – 7.6  Terrain Analysis- Principles and Applications (2000)  Chapter 3, 4 Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 4
Phân tích bề mặt địa hình  Quá trình tìm hiểu các đặc điểm của bề mặt địa hình thông qua trích xuất/ tính toán các thông số.  Thông số hình học (Geometric Terrain Parameters)  Diện tích bề mặt (surface area)  Diện tích mặt chiếu (projection area)  Thể tích (volume)  Thông số hình thái (Morphological Terrain Parameters)  Độ dốc (slope)  Nguy cơ sạt lở đất  Hướng dốc (aspect)  Ánh sáng Mặt Trời, Khả năng đón gió  Thông số nhìn (Visibility Terrain Parameters)  Điểm – điểm (point-to-point visibility)  Quân sự  Điểm – vùng (point-to-area visibility)  Kiến trúc, Bất động sản Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 5
Độ dốc  Sự thay đổi độ cao (rise) theo khoảng cách (run).  Đơn vị tính bằng độ (0°là phẳng, 90° thẳng đứng) hoặc %. rise Độ dốc (%) = x 100 run o rise Độ dốc ( ) = atan( ) run Độ dốc (°) ĐộCopyright dốc (%)© 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 6
Độ dốc  Đo lường hướng dốc nhất của sự thay đổi độ cao.  Thường không song song với cột/hàng của DEM, không đi qua pixel trung tâm.  Thay đổi độ cao tương đối trong các pixel lân cận là rất quan trọng. Pixel  Cần tính toán độ dốc trong vùng lân Độ dốc cận của pixel Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 7
Độ dốc  Phương pháp tính dựa trên DEM kết hợp sự thay đổi độ cao theo phương x và y: Độ dốc theo phương x Độ dốc theo phương y Độ dốc = Độ dốcx2 + Độ dốcy2 ∆Z 2 ∆Z 2 Độ dốc % = + ∗ 100 ∆x ∆y ∆Z ∆Z Độ dốc o = arctan ( )2 + ( )2 ∆x ∆y Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 8
Độ dốc  4 pixel lân cận (đối với pixel trung tâm) Độ dốc tại Zo: Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 9
Độ dốc  4 pixel lân cận (đối với các pixel còn lại) dZ/dX dZ/dY Z1 (Z2-Z1)/C (Z1-Z4)/C Z2 (Z3-Z1)/2C (Z2-Z0)/C Z3 (Z3-Z2)/C (Z3-Z5)/C Z4 (Z0-Z4)/C (Z1-Z6)/2C Z5 (Z5-Z0)/C (Z3-Z8)/2C Z6 (Z7-Z6)/C (Z4-Z6)/C Z7 (Z8-Z6)/2C (Z0-Z7)/C Z8 (Z8-Z7)/C (Z5-Z8)/C Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 10
Độ dốc  8 pixel lân cận (đối với pixel trung tâm) Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 11
Độ dốc  8 pixel lân cận (đối với các pixel còn lại) dZ/dX dZ/dY Z1 [2(Z2-Z1)+(Z0-Z4)]/3C [(Z2-Z0)+2(Z1-Z4)]/3C Z2 [2(Z3-Z1)+(Z5-Z4)]/6C [(Z3-Z5)+2(Z2-Z0)+ (Z1-Z4)]/6C Z3 [2(Z3-Z2)+(Z5-Z0)]/3C [2(Z3-Z5)+(Z2-Z0)]/3C Z4 [(Z2-Z1)+2(Z0- [(Z2-Z7)+2(Z1-Z6)]/6C Z4)+(Z7-Z6)]/6C Z5 [(Z3-Z2)+2(Z5- [2(Z3-Z8)+(Z2-Z7)]/6C Z0)+(Z8-Z7)]/6C Z6 [(Z0-Z4)+2(Z7-Z6)]/3C [(Z0-Z7)+2(Z4-Z6)]/3C Z7 [(Z5-Z4)+2(Z8-Z6)]/6C [(Z5-Z8)+2(Z0-Z7)+(Z4- Z6)]/6C Z8 [(Z5-Z0)+2(Z8-Z7)]/3C [2(Z5-Z8)+(Z0-Z7)]/3C Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 12
Bài tập 1  Tính độ dốc (o) theo phương pháp 4 pixel và 8 pixel cho 8 pixel còn lại? Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 13
Hướng dốc  Hướng dốc tại một điểm là hướng dốc nhất tính theo góc phương vị (N = 0˚).  Hướng dòng chảy  Năng lượng ánh sáng mặt trời  Vùng đất phẳng sẽ không có hướng dốc. Hướng dốc Góc phương vị Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 14
Hướng dốc + 90 Phương pháp tính dựa trên DEM ∆Z/∆y Hướng dốc o = − arctan ∆Z/∆x Ox -90  Kết quả tính hướng dốc trên cho ra là góc hợp với trục Ox ở phía Đông (giá trị âm hoặc dương)  Cách chuyển hướng dốc theo hướng la bàn (0-360 độ):  Hướng dốc ≤ 90: Hướng dốc (mới) = 90 - Hướng dốc  Hướng dốc > 90: Hướng dốc (mới) = 360 - Hướng dốc + 90 Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 15
Hướng dốc  4 pixel lân cận Độ dốc tại Zo: Hướng dốc = - atan (-0.15 / 0.45) = 18.4o  Hướng dốc (mới) = 90 – 18.4 = 71.6o Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 16
Hướng dốc  8 pixel lân cận Hướng dốc = - atan (-0.16 / 0.39) = 22.3o  Hướng dốc (mới) = 90 – 22.3 = 67.7o Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 17
Bài tập 2  Tính hướng dốc (o) theo phương pháp 4 pixel và 8 pixel cho 8 pixel còn lại? Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 18
Phân tích vùng nhìn  Vùng nhìn là phần diện tích bề mặt đất có thể nhìn thấy từ 1 hoặc nhiều điểm nhìn.  Quá trình tính toán vùng nhìn được gọi là phân tích vùng nhìn hay phân tích khả năng nhìn thấy. Điểm nhìn Vùng nhìn thấy Vùng không nhìn thấy Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 19
Đường nhìn  Đường nhìn là đoạn thẳng kết nối điểm nhìn với điểm mục tiêu.  Nếu bất kì bề mặt đất/ vật thể nào trên mặt đất giao cắt với đường nhìn, thì điểm mục tiêu sẽ bị che khuất đối với điểm nhìn.  Ngược lại, điểm mục tiêu sẽ được nhìn thấy bởi điểm nhìn. Độ cao (m) Điểm nhìn Khoảng cách Đoạn (m) nhìn thấy Đoạn không nhìn thấy Copyright © 2022 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Mô hình hóa bề mặt 20