測繪工作中,用數位表達地面起伏形態的一種方式,又稱數位高程模型。即在一個區域內,以密集的地形模型點的座標XYZ表達地面形態。這樣的地形模型點,就其平面位置來說,可以是隨機分佈的(包括像片上取規則格網的情況在內);也可以是規則分佈的。規則分佈時,隻須記錄和存貯點的高程,應用比較方便。

  數位地形模型在工工程建設方面(如公路、鐵路、高壓線路等工程的選線、定線和計算工程量)應用甚廣,並為實現設計工作的自動化提供瞭條件。在地圖測繪中可根據數字地形模型曬印正射影像地圖和自動繪制地形圖。此外,在近景攝影測量中,當觀測的對象是某些表面結構復雜的物體時,也可以引用這種原理進行測繪。

  建立數字地形模型所需的原始數據點,可以來源於攝影測量的立體模型、地面測量成果或已有的地形圖。使用立體測圖儀測取數據點是比較普遍應用的一種方法。對數據點的記錄和存貯,可以有規律地進行或任意選擇(如選用地貌特征點)。其中很重要的一種測取數據點的方法是在進行正射像片斷面掃描曬像(見正射影像技術)的同時,取得數字地形模型所需要的數據。為瞭提高質量,也可以在按斷面方式測得的地形點的基礎上,補充額外測得的地貌特征線,或代表地貌特征的一些獨立高程點。這樣做可以提高內插求點的精度。另一種方式是在立體測圖儀上記錄用數字表示的等高線,然後通過計算取得數據點規則分佈的數字地形模型。

  實測的數據點,即使已經達到瞭相當的密度,一般也還不足以表示復雜的地面形態。所以,在具備瞭一定數量的數據點以後,往往還需要通過內插方法增補數字地形模型所需要的點。所謂內插是根據周圍點的數據和某一函數關系式,求出待定點的高程。內插方法可以根據所使用的內插函數是一個整體函數還是局部函數來區分。因數字地形模型中所用的數據點較多,一般都使用局部函數內插(分塊內插),即把參考空間劃分為若幹分塊,對各分塊使用不同的函數。典型的局部內插有線性內插,局部多項式內插,雙線性內插或樣條函數,以及擬合推估(配置法)、多層二次曲面法和有限元法等。還有一種是逐點內插法,即對每一個待定點定義一個新的內插函數。逐點內插法的使用十分靈活,精度較高,計算簡單,不需要計算機有很大的內存容量,隻是運算的時間較長。典型的逐點內插法有加權平均法、移動擬合法等。內插方法的選用要考慮到數據點的結構,所要求的精度,計算速度和對計算機內存的要求等因素。

  數字地形模型隻有同計算機處理相聯系才有實際意義。當前計算機的功能已經能使構成數字地形模型的原始數據,中間成果或最後成果不僅使用於原定的目的,而且還可以使用於其他多種目的。把數字地形模型的數據連同表達地面地物的數字,以及其他數據存貯在一個數據處理系統的外圍設備中,建立“地理數據庫”,可以根據需要,通過計算機輸出各種比例尺的地形圖,或正射影像圖,或其他不同形式的資料。(見彩圖)

數字測圖儀 以規則掃描的方法建立數字地形模型,由計算機控制自動繪出地形圖