MATLAB构建数字高程模型工具箱的算法与实现

"应用MATLAB构造数字高程模型工具箱 (2003年) - 桂林工学院学报 第23卷第4期 - 作者: 陈天伟" 这篇论文主要探讨了如何利用MATLAB构建数字高程模型（DEM）工具箱，特别是在处理不规则图幅边界和等高线中断问题上的方法。数字高程模型是地理信息系统中的重要组成部分，用于表示地形特征，通常基于格网数据结构。 1. **MATLAB在构建DEM中的应用** MATLAB因其强大的数学计算能力和直观的编程环境，成为构建工程软件的理想平台。在数字高程模型的构建过程中，MATLAB提供了便捷的函数资源，如插值函数`griddata`，可以用于将离散的高程点数据转化为连续的网格模型。 2. **数据处理** - **数据输入**：数据可以从文件导入或者通过屏幕数字化获取。屏幕数字化允许用户在地图影像上选择点，并输入对应的高程值。 - **格网划分**：根据离散点的分布密度确定合适的网格大小和坐标范围。 - **插值计算**：使用MATLAB的`griddata`函数对格网点进行插值计算，得到每个网格的高程值，从而构建DEM模型。 3. **边界处理和地物断开** - **不规则图幅边界**：将不规则边界和地物视为多边形，通过计算边界线段穿过哪些网格单元，为这些单元编码。边界内的单元编码为1，边界外的单元编码为0。 - **地物轮廓**：地物轮廓线穿过的单元编码为2，其内部单元编码为0。如果单元编码为0，其高程设置为非数NaN，这样在绘制等高线时，这些区域不会被显示。 4. **图幅拼接** 对于多个图幅的拼接，可以通过设置每个图幅的`Position`属性进行精确定位，以实现无缝拼接。 5. **工具箱界面设计** 工具箱界面采用MATLAB的GUI设计向导创建，包括命令窗口和工具箱界面。用户通过点击界面中的按钮（如高程数据、等高线、剖面图等）来触发相应的功能。 6. **运行验证** 通过实际运行和案例测试，证明了该设计方案的正确性和实用性。 关键词涉及到的领域包括：工具箱开发、函数应用、插值算法、网格编码，以及在自然科学，特别是测绘科学中的应用。这篇论文的研究成果对于使用MATLAB进行GIS开发和地形分析具有指导意义。