جزوه درس مدلسازی رقومی زمین (نسخه درفت)

فایل ورد دکتر مسعود ورشوساز ، در حجم 83 صفحه آماده پرینت.

بخشی از متن:
1 مقدمه
مدلهای سطح زمین همیشه مورد درخواست افراد نظامی، طراحان، معماران، مهندسین عمران و همچنین سایر متخصصین در علوم مختلف زمین بوده¬اند. در ابتدا مدلهای زمین، مدلهای فیزیکی بودند که از کائوچو، پلاستیک، گل رس، شن و غیره درست می¬شدند. معرفی مدلهای ریاضی، عددی و روشهای رقومی در مدلسازی سطح زمین، مدیون فعالیتهای مهندسین فتوگرامتری می¬باشد که در حوزه مهندسی عمران فعالیت داشته¬اند(Li, 2007). خوشبختانه امروزه با وجود امکانات و قابليت های کامپيوتری این امکان به وجود آمده تا سطح پيوسته زمين به شکل یک مدل رقومي نمايش داده شود به گونه اي که برای کاربران به خوبي ملموس و قابل استفاده باشد. این فرآیند مدلسازی رقومی سطح زمین نامیده می¬شود که همان فرآیند مدلسازی ریاضی است و خروجی آن مدل رقومی زمین (Digital Terrain Model; DTM) می باشد. البته تکنیک های مربوطه را می توان نه تنها برای ارتفاع نقاط که برای ساير اطلاعات با خصوصيات مشابه مانند فشار، جاذبه، حرارت، تراکم جمعيت، جذر و مد، آلودگي هوا و . . . مورد استفاده قرار داد.

اهمیت تهیه DTM از منظر فتوگرامتری، سنجش از دور و GIS به حدی است که بخشی از دروس کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته نقشه برداری و گرایش های مربوطه به آن اختصاص یافته است. DTM يا مدل رقومي زمين تلاشی است برای به ترسيم کشيدن زمين به صورت رقومي و در سه بعد. در حقيت DTM سطحي است که تغييرات ارتفاع (z) نسبت به سطح زمين (x,y) در آن تعريف مي شود. با این اوصاف می توان گفت که DTM سه مشخصه عمده دارد:
سطح زمين را در بر می گیرد(earth surface)
سه بعدي است(3D)
رقومي است(digital)
در این تعریف عوارضی همچون درخت ها و ساختمانها که به صورت ماهوی جزء زمین نیستند مد نظر قرار نمی گیرند. در صورت نیاز به شمول چنین عوارضی از اططلاح دیگری به نام DSM (Digital Surface Model) یا مدل رقومی سطح استفاده می شود.
کلمات و اصطلاحات متعددی همچونDEM (Digital Elevaton Model)، DGM (Digital Ground Model) یا DTED (Digital Terrain Elevation Data) که دارای مفهومی نزدیک یا مترادف با DTM می باشند در منابع مختلف مشاهده شده است. در اکثر مقالات (بیشتر در امریکا) از اصطلاح DEM با مفهومی مترادف با DTM بهره گرفته می شود. البته در یک تعریف دقیق حتی این دو را نیز می توان متمایز از هم در نظر گرفت . در DEM ارتفاع می تواند نشان دهنده پدیده های مختلفی همچون درجه حرارت، میزان رطوبت و امثال آن باشد حال آنکه در DTM ارتفاع نقاط زمین مبنای مدل سازی است.
و...

فهرست مطالب:

دکتر مسعود ورشوساز
بهار 1392

1 مقدمه 6
اجزاء DTM 7
1-2کاربرد های DTM در علوم مختلف 8
1-2-1مهندسی عمران: 8
1-2-2نقشه برداری و فتوگرامتری: 9
1-2-3کاربرد های نظامي: 11
1-2-4کاربرد DTM در باستان شناسی 14
1-2-5GIS 15
1-3مباحث مطرح 16
2تولید DTM 17
2-1مقدمه: 17
2-2الگوهای نمونه برداری 17
2-2-1الگوهای نمونه برداری 18
2-3تهیه مدل DTM (Model Construction) 20
2-3-1روش های تعریف توپولوژی 20
2-3-2روش های انترپولاسیون 24
3منابع و روشهای جمع آوری نقاط نمونه 31
3-1مقدمه 31
3-2نقشه برداری 31
3-3فتوگرامتری 31
3-3-1 Stereo Matching 32
3-4 Laser Scanning 33
3-4-1تهیه DTM با استفاده از لیزر 35
3-5استفاده از نقشه های موجود 36
3-5-1اسکنر و خطاهای آن 37
3-5-2برداشت اتوماتیک نقاط منحنی میزان 40
4تغيير و اصلاح DTM 43
4-1Editing 43
4-2 Filtering 43
4-3 Data Value Reduction (DVR) 44
4-4اتصال (Joining) و ادغام (Merging) 45
4-5 Data structure conversion 45
4-5-1 شبکه بندي (Gridding) 46
5تفسير DTM 47
5-1بررسی خصوصيات شکل زمين (Geomorphometric Analysis) 47
5-1-1استخراخ ویژگی های عمومی از DTM 47
5-1-2استخراج ویژگی های خاص 49
5-2 Quality assessment 52
5-2-1 Error detection 52
5-2-2 DTM quality control 52
5-3مدلسازی با استفاده از DTM 57
6نمايش DTM 58
6-1مقدمه 58
6-2روش های دوبعدی 58
6-2-1منحني ميزان 58
6-2-2 Hill shading 60
6-2-3 Hypsometric Tints 62
6-2-4ترکيب با داده های دو بعدی 63
6-3روش های سه بعدی 64
6-3-1نمايش ديناميک (ديد پرسپکتيو) 64
6-3-2- Block Diagram 65
6-3-3ديد پانوراميک 66
6-3-4مدل های بافت دار 66
6-4مدلهای سه بعدی واقعي 67
6-5مدلهای سه بعدی فيزيکي 67
6-6- نمايش محصولات DTM 67
7ضمائم 71
7-1تعيين فاصله نمونه برداري بهينه Sampling interval) (Optimum 72
7-2فرمتهای DTM 74
7-3نرم افزارهای DTM 75
7-3-1پارامترهای موثر بر انتخاب نرم افزار 76

این فایل با فرمت ورد در 83 صفحه آماده پرینت جهت ارائه های دانشجویی تهیه شده است.