Mô hình độ cao số dem (Digital Elevation Model) II. 1/ Giới thiệu chung

II.3/ Phương pháp xây dựng DEM:

Phương pháp này dùng một dụng cụ chụp ảnh chuyên dùng để chụp một số lượng lớn điểm mẫu với các giá trị X, Y, Z từ các ảnh lập thể hay viễn thám; sau đó các điểm được nội suy thành các ô vuông đồng nhất (grid). Phương pháp này tốn thời gian và đòi hỏi kỹ thuật chụp ảnh cao và số điểm kiểm soát phải nhiều nên ít khi được áp dụng.

Đây là phương pháp tiêu chuẩn để xây dựng DEM trong môi trường GIS. Đối với một khu vực, một số thông tin về địa hình có sẵn, việc xây dựng một DEM từ các đường đồng mức phải qua một số bước sau:

• 
  Bước 1: Số hóa các đường đồng mức, có thể thực hiện qua một trong 2 cách sau:
  

• 
  Bước 2: Raster hóa các đường đồng mức: được thực hiện bởi các chức năng rasterizing của các phần mềm chuyên dụng. Vấn đề quan trọng ở đây là việc chọn kích thước của các pixel mà các đường đồng mức chạy qua được tự động gán giá trị bằng độ cao của chính đường đồng mức đó.
  
• 
  Bước 3: Nội suy các đường đồng mức đã được raster hóa: Từ các đường bình độ chuẩn được raster hóa có thể nội suy ra các đường đồng mức khác, do vậy mỗi pixel trong bản đồ sẽ nhận giá trị cho điểm trung tâm của pixel.
  
• 
  Bước 4: Xây dựng mô hình TIN (hình IV,12), thường được thực hiện với sơ đồ Voronoi.
  

Giả sử trong một mạng điện thoại của thành phố, mỗi máy điện thoại sẽ được nối với một cột điện thoại gần nhất do vậy ta phải chia thành phố thành nhiều vùng, mỗi vùng có duy nhất một cột và khoảng cách từ mỗi vị trí trong vùng đến cột trong vùng đó là ngắn nhất. Kết quả của phân hoạch này là sơ đồ Voronoi.

Hình IV.12: Sơ đồ Voronoi

Sơ đồ Voronoi có rất nhiều ứng dụng trong hình học giải tích, hình học đồ họa và GIS:

• 
  Xác định vùng lân cận gần nhất (Nearest neighbor search) – Khi phải xác định vùng lân cận gần nhất của một điểm (vị trí) cho trước trong tổng số N điểm thì vùng đó chính là đa giác bao quanh điểm đó trong sơ đồ Voronoi.
  
• 
  Xác định vị trí phục vụ hợp lý (facility location) – Ví dụ mạng lưới cửa hàng siêu thị muốn lập một cửa hàng mới và điều đầu tiên là xác định vị trí mới thích hợp. Vị trí mới này phải thỏa mãn yêu cầu ít ảnh hưởng nhất đến lượng khách hàng của các siêu thị đang vận hành hay nói cách khác là càng xa các siêu thị hiện có càng tốt. Người ta có thể sử dụng sơ đồ Voronoi bằng cách so sánh và phân tích tất cả các cạnh thẳng trong sơ đồ của vị trí các siêu thị hiện có.
  
• 
  Hình tròn rỗng lớn nhất (largest empty circle) – Ví dụ ta cần tìm một vùng đất lớn chưa phát triển (dân cư và dịch vụ công cộng) để xây một nhà máy mới. Điều kiện là mảnh đất đó phải càng cách ly được tối đa các điểm dân cư hay công cộng. Đây là bài toán tương tự như trường hợp xác định vị trí hợp lý.
  
• 
  Quy hoạch đường (path lanning) – Khi các điểm vị trí trong sơ đồ là các trở ngại bất thuận lợi cho giao thông mà đường đi cần tránh xa thì các cạnh của đa giác trong sơ đồ Voronoi chính là các đoạn đường bảo đảm tránh được xa nhất các trở ngại.