مدل هاي رقومي سطح زمين كه تحت عنوان DIGITAL TERRAIN MODEL نامگذاري شده اند از سال 1950 در علوم كاربردي زمين مورد استفاده قرار گرفته اند و از آن تاريخ به بعد براي پردازش هاي اطلاعات جغرافيائي به عنوان جزء اصلي محسوب مي شوند ، DTM در علوم زمين و مهندسي كاربردهاي فراوان دارد در يك سيستم GIS DTM امكان انجام آناليز در سطح زمين را فراهم مي كند و قابليت نمايش پديده هاي مرتبط با توپوگرافي و ديگر سطوح را دارند يك DTM به عنوان نمايش رقومي قسمتي از سطح زمين شناخته مي شود.

بطور كلي يك DTM از دو بخش كلي تشكيل شده است.

DATA+ALGORITHM

بدين مفهوم كه ابتدا داده هايي را كه در ساختن DTM نقش دارند نظير نقاط ارتفاعي منحني هاي ميزان و غيره را از منابعي بايد جمع آوري نمود. و نهايتا بر اساس آن مدل رقومي سطح زمين را تهيه نمود.

بطور كلي مراحل مختلفي در مورد يك DTM وجود دارد كه عبارتند از 1- CENERATIEN DTM2 - اصلاح و ويرايش DTM ساخته شده MANIPULATION 3- تغيير و استخراج اطلاعات از روي INTERPRETATION 4-آناليزهاي مجري VISUALIZATION DTM  5- اخذ كاربردهاي مختلف DTM

منابع جمع آوري داده هاي DTM APPLICATION

همانطور كه ذكر گرديد داده يا DATA يكي از بخش هاي مهم DTM مي باشد منظور از داده المانهاي نمايشگر ارتفاعات سطح زمين هستند ، نظير نقاط ارتفاعي ، منحني هاي ميزان  و غيره روش هاي مختلفي به منظور جمع آوري اين داده ها وجود دارد.

بطور كلي اغلب داده هاي مورد نياز در DTM از سه منبع تامين مي شوند.

 

 

-  نقشه برداري زميني 2- فتوگرامتري 3- نقشه هاي كارتوگرافي ديجيتايز شده منابع و روش هاي ديگري نيز در جمع آوري داده ها وجود دارد: نظير روش هاي را دار SONAR-LASER SCAN

روش نقشه برداري زميني :

داده هاي نقشه برداري زمين خيلي دقيق هستند و نقشه برداران از خصوصيات زمين به دقت بهره برداري مي كنند نهايتا دقت DTM توليده شده با اين روش بسيار بالا خواهد بود.

ليكن تكنيك جمع آوري داده ها در اين روش نسبتا هزينه بر و زمانبر است.

لذا معمولا از اين روش در مناطق كوچك استفاده مي شود.

ضمنا در مواردي كه روش هاي دگير محدوديت دارند ( مثل جمع آوري اطلاعات در مناطق جنگلي توسط فتوگرامتري) ناگزير به استفاده از اين روش مي باشيم.

روش نقشه برداري هوايي ( فتوگرامتري )

جمع آوري اطلاعات به روش فتوگرامتري بر اساس تغيير استرئوسكوپي عكس هاي هوايي است.

بر اساس تجهيزات مورد استفاده روش فتوگراتري به سه دسته آنالوگ ، تحليلي و رقومي تقسيم مي شوند فتوگراتري رقومي بر اساس تكنيك STEREO MATCHING عمل مي نمايد.

اين روش با شناسايي نفاط مشترك در يك روج تصوير چپ و راست. با همپوشاني عرض عمل توجيه مطلق و توجيه نسبي عكس هاي هوايي را به طور كاملا اتوماتيك به انجام مي رساند و بدين ترتيب مدل رقومي سه بعدي را تشكيل مي دهد و از اين مدل مي توان داده هاي سه بعدي را استخراج نمود و از آنها در تهيه DTM و ارتوفتوها استفاده كرد.

روش فتوگرامتري براي مناطق وسيع كاربرد دارد.

استفاده از نقشه هاي كارتوگرافي ديجيتايز شده گاهي نقشه هاي كاغذي منطقه اي وجود دارد و در آن منحني هاي ميزان نيز ترسيم شده است به دليل محدوديت بودجه و يا زمان مي توان از اين روش بهره جست به اين ترتيب كه ابتدا نقشه هاي كاغذي و يا لايه هاي مورد نظر بايد به صورت سه بعدي رقومي شوند.

از آنجائيكه يك منحني ميزان نقاط هم ارتفاع را به هم متصل مي نمايد لذا هر نقطه بر روي منحني ميزان رقومي شده مي تواند به عنوان داده اي در توليد DTM استفاده گردد.

 

 

 

 

روش هاي نمونه برداري داده هاي ارتفاعي :

روش هاي مختلفي براي نمونه برداري يا SAMPLING وجود دارد از مهمترين تكنيك هاي داده هاي ارتفاعي مي توان به روش هاي زير اشاره نمود.

1-   روش منظم REGULAR  SAMPLING

2-    روش مرحله اي  PROGRESSIVE SAMPLING

3-    روش انتخابي ( نامنظم ) SELECTIVE SAMPLING

1-  در اين روش فواصل برداشت نقاط همانند يك GRID ثابت است نكته حائز اهميت در اين روش يافتن بهترين فواصل در نمونه برداري است. روش هاي بسياري براي حل اين نكته وجود دارد كه شامل تكنيك هايي بر اساس آناليزهاي طيفي ، اينترپولاسيون خطي ، تخمين VARIOGRAM

در روش نمونه برداري منظم بر اساس اينكه فاصله GRID ها مشخص و ثابت است از يك قانون منظم  و زمين هموژن طبيعت مي كند.اين روش براي زمين هايي كه داراي ناهمواري زياد است مناسب نمي باشد .

2-  در اين روش نوع تراكم نقاط نمونه به پيچيدگي و ناهمواري هاي سطح زمين وابسته است از مزاياي اين روش مي توان به بالاتر بردن دقت نمونه برداري اشاره نمود و از معايب آن اين است كه ممكن است در مناطقي ، نقاط اضافي برداشت شوند در اين روش ابتدا منطقه به چهار بخش تقسيم بندي مي شود سپس هر مربع كه داراي پيچيدگي است مجددا به 4 مربع تقسيم مي شود و در مناطقي كه يكنواخت مي باشند تقسيم بندي ادامه پيدا نمي كند سپس مجددا تقسيم بندي شروع مي شود تا در هر مربع منطقه كاملا هموار وجود داشته باشد روش نمونه برداري انتخابي يا

در اين روش نقاط نمونه به طور كاملا نامنظم و در جاهائيكه تغيير ارتفاعي وجود دارد گرفته مي شود از مهمترين اين عمل ها خط القعر و خط الراس هاست.

از مزاياي اين روش به حداقل رسانيدن تعداد نقاط نمونه و عدم وجود نقاط اضافه است و از معايب آن اين است كه نمونه برداري وابسته به نظر عامل مي باشد و لذا خطاهاي انساني را نيز به همراه دارد.

نمون برداري تركيب ( COMPOSITE SAMPLING )

اين روش تركيب از روش هاي مرحله اي و روش انتخابي است با اين روش نقاط نمونه حداقل است و در مناطق با شيب هاي تند مشكل وجود GAP  مرتفع گرديده است. دقت اين روش خيلي بالاست.