基于橢球面上新型大地坐標(biāo)系的數(shù)字高程模型的建立.pdf

1、當(dāng)前比較成熟的數(shù)字高程模型都是基于投影平面再附加高程信息來建立的。這種方式建立的數(shù)學(xué)模型并不能真實(shí)表達(dá)三維空間信息，因?yàn)槠矫孀鴺?biāo)與水準(zhǔn)高程之間作為三維坐標(biāo)是不兼容的，此外地球是一個(gè)不規(guī)則橢球體，由橢球面到平面投影時(shí)必然會(huì)帶來投影變形的影響。當(dāng)所研究的范圍較小時(shí)水準(zhǔn)面可以近似成平面來處理，但隨著范圍增大，如在較大范圍建立數(shù)字高程模型時(shí)，仍把水準(zhǔn)面當(dāng)作平面來看待是不準(zhǔn)確的。 本論文中引入一種新型的大地坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是以經(jīng)緯線為坐

2、標(biāo)曲線，以長度量為坐標(biāo)參數(shù)的新型坐標(biāo)系?；诖朔N坐標(biāo)系在橢球面上建立DEM不同于基于地圖投影概念的DEM。由于并未經(jīng)過從橢球面到平面的投影，從而避免了投影變形。此種坐標(biāo)系是以經(jīng)緯線為坐標(biāo)曲線，這樣方便于不同區(qū)域地形圖的拼接，可以在較大范圍建立數(shù)字高程模型。 考慮到以三角網(wǎng)的方法建立數(shù)字高程模型的優(yōu)勢(shì)，即相對(duì)格網(wǎng)法建模，三角網(wǎng)法可以較少的點(diǎn)獲得較高的精度，對(duì)地形變化較復(fù)雜的區(qū)域，采用三角網(wǎng)建模的方法可以達(dá)到較好的效果，三角網(wǎng)建模方

3、法亦有良好的拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本文采用在橢球面上建立Delaunay三角網(wǎng)的方法來建立數(shù)字高程模型。 基于新型大地坐標(biāo)系在橢球面上建立數(shù)字高程模型，在具體實(shí)現(xiàn)過程中有很多不同于在投影面上建立數(shù)字高程模型的地方，會(huì)用到一些新的方法。如求解大地三角形外接圓圓心坐標(biāo)的方法、兩條大地線交點(diǎn)坐標(biāo)的求解算法、橢球面上三角形面積的求解算法、判斷橢球面上兩條線段(大地線)是否相交的方法等，作者對(duì)這些方法所用到的公式進(jìn)行了推導(dǎo)，并對(duì)這些公式和算法進(jìn)行