文 献 综 述

1.研究背景与意义

1.1 课题的提出

近年来，随着计算机技术的发展，虚拟现实技术越来越多地受到人们的关注。三维地形显示能很好反映区域地势地貌，在城市规划设计等领域的应用也越来越广泛[1]。

数字地面模型（Digital Terrain Model）简称DTM,它是描述地表单元空间位置和地形属性分布的有序集合,是定义于二维区域上的一个有限项的向量系列。它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。从测绘学的角度看，它是新一代的地形图产品[2]。它在自然、经济、国防等各领域有广泛的应用，目前DTM已经成为地理信息系统(GIS)的重要组成部分,GIS 的许多功能是以DTM为基础的[3]。而所谓数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM），就是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是DTM中最基本的部分，随着测量、摄影和遥感技术的发展，可以产生精度越来越高的地形信息，基于大规模数字高程模型的数据处理、可视化与分析也已经成为现实的需求之一[4]。特别是三维数字地形图和三维数字地面模型在城市建设中的广泛应用, 为设计工作实现野外实测与建设设计一体化提供了有利条件，也为设计者在外业勘测前对设计意图的总体把握提供了方便。有了数字地面模型以后,可以克服传统设计方法中存在的缺点, 达到准确合理又省时省力的目的。南京是一个高速发展中的城市，大规模的城市建设正在如火如荼的进行中，因此进行南京市数字地面模型制作与可视化的研究，实现信息的动态管理及综合查询是非常必要的。

1.2 国内外研究现状

国外:自20 世纪50 年代后期，人们开始用数字化方法来作描述及表达地形[5]。对数字地面模型的研究最初是于1958年由美国麻省理工学院Miller教授提出。60年代至70年代对DTM（DEM）内插问题进行了大量的研究，如Arthur，Hardy提出的多面函数内插法，Mikhail提出的最小二乘内插法等。70年代中、后期对采样方法进行了研究，其代表的成果为渐进采样及混合采样。目前，许多国家的DEM数据都是以规则格网的数据矩阵形式提供的，如美国地质调查局(USGS) 提供的分辨率为30m、90m的DEM，澳大利亚、日本、英国提供的50m分辨率的DEM[6]。

国内：国内的发展相对于国外起步较晚，但发展迅速。20世纪80-90年代中期, 国内DEM的理论与方法尚未成熟, 大规模的国家空间数据基础设施( NSDI)建设尚未展开；20世纪90年代后期至21世纪初是DEM 的快速发展期，国家测绘部门全面展开了国家空间数据基础设施的建设,到21世纪初已完成了全国1:100 万、1:25万、1:5万3 种比例尺的DEM 的建立[7]。目前我国已经完成了1:100万、1:25 万、1:5 万等多种比例尺的数字高程模型，1:1 万数字高程模型也正在积极的建设中[5]。此外, DEM 的诸多基础理论问题得到了深入的研究，在DEM 的建立、DEM 数据的不确定性与分析应用中的不确定性、不同空间尺度DEM 地形地貌因子的提取等理论和方法都得到不断的完善[7]。经过多年的努力，中国DTM的技术水平，已经有了长足的进展，己接近国际先进水平。遗憾的是到目前为止，在国内没有见到系统阐述数字地形分析这一学科的文献。

1.3 研究的意义

最近几年，南京最重要的变化就是综合功能的全面提升，明确了区域空间上的统筹发展要求，真正开始确立了大的区域中心城市地位，建立一个完整的数字地面模型对于南京的未来发展就显得尤为重要了。