摘 要

本文首先对数字地面模型技术的背景、特点、发展历程和研究状况进行了介绍,进而阐述论题研究的目的与内容；接着阐述了数字地面模型建立的相关理论知识，包括TIN模型与GRID模型的区别和两种模型的建立，然后对ArcGIS 3D Analyst工具进行了简要说明，再进行南京工业大学江浦校区数字地面模型的建立的具体操作和其在坡度、坡向、等高线等地形因子计算与分析方面的处理；数据处理完毕后，介绍了应用设计的背景，通过分析排水管道埋设设计的一些相关理论原则，结合江浦校区象山食堂周边地区实地情况与所得的相关地形因子数据进行系统需求分析，在环境保护和水资源再利用的基础上，进行雨水排水管道埋设的选址应用设计。

关键词：数字地面模型 三维可视化 地形因子 江浦校区 管道选址

Establishment and application of digital terrain model of Jiangpu Campus

Abstract

Firstly,this paper introduces the background, significance, development course and research status of digital terrain model, and then expounds the purpose and content of the research topic. Next, the relevant theoretical knowledge of digital terrain model is expounded, including the difference between TIN model and GRID model and the establishment of the two models, and making a brief description of the 3D Analyst tools of ArcGIS. Then carries on the concrete operation of the establishment of the digital terrain model of Nanjing Tech University Jiangpu campus and the calculation and analysis of terrain factors such as slope, aspect, contour, etc. After data processing is completed, this paper introduces the background of application design. Through the analysis of some relevant theories of the principle of design of drainage pipeline laying. Combined with field situation of the surrounding area of Xiangshan dining hall in Jiangpu campus and related terrain factor data to the regional demand analysis. On the basis of environmental protection and reuse of water resources, doing the design and application of rainwater site selection of pipeline.

Keywords:DTM; Three-dimension visualization; Terrain factors; Jiangpu Campus; Site selection of pipeline

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 论文的研究内容及组织结构 3

第二章 江浦校区数字地面模型建立与分析 5

2.1 数字地面模型理论概述 5

2.1.1 主要模型分析 5

2.1.2 3D Analyst工具简介 6

2.2 数字地面模型建立的方法 6

2.2.1 TIN模型的建立 6

2.2.2 GRID模型的建立 10

2.3 地形因子计算与分析 11

2.3.1 坡度的生成 11

2.3.2 坡向的生成 13

2.3.3 等高线的生成 14

第三章 基于江浦校区数字地面模型的管道埋设选址 15

3.1 应用设计背景 15

3.2 系统需求分析 16

3.2.1 规划设计原则 16

3.2.2 管道埋设原则 17

3.3 管道路线设计 18

第四章 总结与展望 22

4.1 总结 22

4.2 展望 22

参考文献 24

致 谢 26

第一章 绪论

1.1 研究背景

随着计算机的日益普及和计算机技术的逐步完善，数字地面模型（DTM）的应用越来越受到人们的重视，使用数字地面模型作为描述和分析、处理地理现象的技术日渐成熟。数字地面模型通过利用已有的图层地理数据进行相关的专业处理，然后借助计算机自动生成各种地理数据、图层，在这之上进行各类专业分析，为地理信息产品的生产提供先进的数字化基础。例如:需要计算指定区域的地表形状、坡度坡向、地形剖面；建立地表的可视化三维模型；计算河流的径流量、区域降雨量、气温等均可应用数字地面模型来完成^[1]。数字地面模型作为通过二维平面以及三维空间来描述地形特征的一种方法，要求模型尽可能还原实际地貌，为生活和生产提供精准精确的数据基础。但是在实际操作之中，地表错综复杂，自然地貌（山川、河流）、人为地貌（集落、道路）纵横交错，互相掺杂，给数字地面模型的建立与应用增加了难度，成为了数字化成图技术发展的难点。

数字地面模型能对所需的地面相关形态进行定量数据分析，是资源和环境信息系统数据库中必不可少的一个组成部分，在地理信息系统的应用研究中具有重要的意义。数字地面模型可以包含实地环境的许多信息，比如高程、等高线、坡度、坡向、坡度变化率、降雨量、径流量、地形剖面、地表三维可视化等。

与传统纸质地图相较，数字地面模型作为地表信息的一种数字化表达形式有以下几点优越性：

① 可直接导入计算机，在各种计算机间辅助设计使用。

② 可以运用多层数据结构存储全面、多样的信息（如垂直分布的地物）。

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