Матрица высот

Матрица высот – трехмерная растровая модель местности, получаемая путем преобразования исходных векторных данных района в растровый вид и дальнейшего дополнения  растровой модели методом интерполяции.

Элемент матрицы соответствует квадратному участку местности, размер стороны которого называется точностью матрицы. Матрица высот может содержать абсолютный рельеф местности, относительные высоты объектов или сумму абсолютного рельефа и относительных высот объектов.

Поверхность, соответствующая абсолютному рельефу местности, может быть построена методом средневзвешенной интерполяции или методом линейной интерполяции по сетке высотных точек. При построении матрицы относительных высот поверхность формируется в виде плоскости с нулевой высотой.

Все элементы матрицы абсолютного рельефа можно условно разделить на две группы.   К первой группе относятся элементы, значения которых определяюся на начальном этапе построения  по информации объектов карты. Ко второй группе относятся элементы, значения которых вычисляются с использованием ближайших элементов первой группы.

Если поверхность, соответствующая абсолютному рельефу, строится методом линейной интерполяции по сетке высотных точек, то при определении значений элементов первой группы используются следующие объекты карты:

- точечные объекты, имеющие характеристику «абсолютная высота»;

- точечные объекты, имеющие трехмерную метрику.

Если поверхность, соответствующая абсолютному рельефу, строится методом средневзвешенной интерполяции, то при определении значений элементов первой группы используются следующие объекты карты:

- объекты, имеющие характеристику «абсолютная высота»;

- объекты, имеющие трехмерную метрику;

- площадные объекты гидрографии с постоянной высотой (озера, водохранилища и т.п.), не имеющие характеристики «абсолютная высота»;

- линейные объекты гидрографии с переменной высотой (реки, ручьи и т.п.).

При наличии у объекта трехмерной метрики и характеристики «абсолютная высота»  используются высоты трехмерной метрики.

Обработку трехмерной метрики объектов можно отключить только при использовании служебного текстового файла.

При определении значений элементов первой группы используются объекты карты с характером локализации :  линейный,  площадной, точечный, векторный.

При обработке линейного объекта заполняются  элементы, которые пересекаются ломаной линией, соединяющей точки метрики объекта.

При обработке площадного объекта заполняются  элементы, которые накрываются многоугольником, соответствующим данному площадному объекту.

При обработке точечного объекта заполняется  элемент, в который попадает данный точечный объект.

При обработке векторного объекта заполняется элемент, в который попадает центральная точка отрезка, соединяющего первую и вторую точки метрики данного векторного объекта.

При обработке линейного объекта с характеристикой «абсолютная высота» элементы матрицы заполняются одним значением, равным абсолютной высоте объекта.

Если внутри области, ограниченной замкнутой горизонталью, отсутствуют объекты с абсолютной высотой, то в данной области строится поверхность, соответствующая  локальному экстремуму рельефа (ямка, горка). При построении поверхности  используется высота сечения рельефа. Если высота сечения рельефа не задана в паспорте карты, то используется умалчиваемое значение, зависящее от масштаба карты. Если локальный экстремум представлен точечным объектом планово-высотной основы (например отметкой высоты, пунктом ГГС и т.п.), то поверхность строится с учетом этого точечного объекта. Построение поверхностей, соответствующих локальным экстремумам рельефа выполняется, если задан режим Формирование экстремумов.

При обработке линейного объекта, имеющего трехмерную метрику, элементы  заполняются разными значениями, соответствующими высотам точек трехмерной метрики.

Если трехмерную метрику имеет площадной объект, то он обрабатывается как линейный.

Для площадных объектов гидрографии с постоянной высотой, не имеющих характеристики «абсолютная высота» (озера, водохранилища и т.п.), элементы заполняются одним значением, которое вычисляется на основании высот ближайших окружающих объектов карты.  

Для линейных объектов гидрографии с переменной высотой (реки, ручьи и т.п.) элементы заполняются разными значениями, соответствующими  высотам объектов карты, с которыми пересекается данный объект гидрографии.  Считается, что линейный объект гидрографии пересекается с точечным объектом  гидрографии «урез» , если прямоугольные координаты на плоскости в метрах одной из точек метрики линейного объекта совпадают с  соответствующими координатами  объекта «урез»  до 0.01 метра на местности.  Если данный объект гидрографии не пересекает объектов с высотными характеристиками, то он не обрабатывается.

Площадные объекты гидрографии , не имеющие характеристики «абсолютная высота», а также линейные объекты гидрографии с переменной высотой могут быть включены в обработку только при использовании служебного текстового файла, в котором перечисляются коды этих объектов.

При определении значений элементов первой группы объекты карты обрабатываются в следующем порядке:

- линейные и площадные объекты , имеющие характеристику «абсолютная высота»  или трехмерную метрику;

- площадные объекты гидрографии с постоянной высотой без характеристики «абсолютная высота»;

- линейные объекты гидрографии с переменной высотой;

- точечные объекты , имеющие характеристику «абсолютная высота»  или трехмерную метрику.

При занесении в матрицу абсолютных высот объектов может происходить наложение высот, т.е. попадание в один и тот же элемент двух или более объектов с абсолютной высотой.

В окне диалога создания матрицы Высота при наложении задается режим занесения высот в случае наложения.

Если задан режим Высота при наложении - Средняя, то в элемент заносится среднее арифметическое имеющегося значения данного элемента и абсолютной высоты объекта, попавшего в данный элемент.

Если задан режим Высота при наложении - Максимальная, то в элемент заносится максимальная из высот объектов, попавших в данный элемент.

Режим Высота при наложении не влияет на занесение в матрицу точечных объектов с абсолютной высотой. Абсолютные высоты точечных объектов заносятся в элемент независимо от его содержимого.

В случае наложения относительных высот объектов в элемент всегда заносится максимальная относительная высота.