Растровая модель рельефа

Растры изображают поверхность в виде регулярной сетки или матрицы, в узлах (ячейках) которой содержатся высотные отметки (Рис. 7.5.). Согласно отраслевому стандарту РФ на создание цифровых карт они называются МВР – матрицы высот рельефа. В этой форме представляются и данные геологической службы США – Digital Elevation Model (DEM) – цифровая модель высот. По такой матрице можно рассчитать высоту поверхности для любой точки, интерполируя значения z для близлежащих точек растра (другой термин – грид, от английского Grid – сетка). Точность растрового представления определяет разрешение сетки, высота и ширина ячеек, то есть количество на карте.

Рисунок 7.6 – Растровое представление данных

Достоинства растрового представления поверхности Земли:

1. Это простая модель с компактным хранением данных.

2. Имеется множество хорошо разработанных алгоритмов для обработки растровых данных

3. Модели рельефа в растровом масштабе имеются в достатке и относительно дешевы (за границей).

Основные недостатки этой модели заключаются в следующем:

1. Жесткая структура сетки не адаптивна изменениям рельефа.

2. Исходные данные не сохраняется при интерполяции на сетку с регулярным шагом.

3. Растровое представление линейных объектов неприемлемо для многих приложений.

Следует отметить, что, кроме этого разрывы непрерывности, например, гребни, обрывы, овраги передаются в растровой модели недостаточно хорошо, а очные местоположения таких пространственных объектов как вершины теряются при дискретизации.

Растровые представления рельефа с помощью ГИС широко используются на Западе для гидрологического анализа. С их помощью определяют направление потоков воды по местности, величину стока в зависимости от атмосферных осадков в вышележащем водосборе, выделяют водосборные бассейны или водоразделы. На базе этой информации выполняются прогнозы ливневого стока, угрозы затопления сооружений, картографирования затопляемых земель.