三维数字地形图的测绘技术研究

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1、三维数字地形图的测绘技术研宄无锡市惠山测绘有限公司214000摘要：木文从多个方面探索了三维数字地形图的技术应用思路，着重分析了三维数字地形图的测绘思路，测绘地形图从二维逐步发展为三维的巨大变化，表达了对于地理信息技术而言，从立体的多维技术和空间关系的巨大技术进步。三维数字地形图技术也给城市建设和发展起到了巨大的推进作用。关键词：GIS;三维；地形图；测绘；技术随着我们国家的科技进步和经济发展，土地的利用正在逐步从粗放型宽泛利用过渡到寸土寸金的精细利用。针对土地利用的高效化和数据化，对于地形的测量和数据的收集就成为十分重要的一环。传

2、统构架下的地形测绘主要是利用二维测绘的方式进行绘制，但是这种二维测绘的地图上所有的线特征点和对应的高程点都只能在其二维平面上进行设置对应，对其高程却没有相应的对照。为了克服这种二维地形测绘图上的不足之处，三维数字地形图应运而生。1三维数字地形图的概要介绍三维数字地形图其主要表达的空间范围一般是小而精细的，它所具有的特点有如下组成：直观、完整、准确、形象。相对于传统的二维数据图，三维数字地形图能够对于地面上那些十分细小的起伏进行更准确的表现，对于空间自身的立体形状结构构架表现掌握的更加准确。下图就是普通的二维地形图和三维数字地形图的对

3、比。图1二维地形图（左）和三维数字地形图（右）的对比2三维空间测绘数据的获取技术相对于二维地形图粗放式的数据获取和输出，三维地形图进行数据输出精细化的前提就是要对于地理信息的数据进行精细化和完整化的处理。到目前为止，我们主要使用的数据三维信息化获取途径有以下的几种：首先是数字化的测量结束。我们可以通过摄影的手段进行对于地理信息的高精细度和完整度的数据获取，这需要大量而又细致的数据采集方法进行数据库填充。这种方法相对来说适合面积比较大的三维数字地图构建。第二是GPS-RTK技术。相对于第—•种方式，GPS-RTK技术更加适用于因为城市

4、内部的卫星信号接收等级不够，或者是高程异常情况构建下的特殊测量方式。这种测量手段相对来说更加适合在城市内部进行测量。同吋这种测量的弱点是对地物高度值的h测量方式奋些不足。第三是全站仪测量的方法。我们可以通过这种测量方式进行三维框架下的空间数据获取，并H在这种方面的构建下对于Z坐标值的获取精度应该说是最为明显的。这种测量手段的适用范围主要体现在对于三维数字地物的特征点、特征线和地形图进行标示，同吋对于大比例尺的小范围数据奋着很强的测量能力。但是因为其精确性较高，所以其花费的时间也相对来说比较多。第四是基于地图原有数据的三维数据获取思路

5、。这种方法最为快捷，效率也较高。但是因为对苏高度很难进行把握，同吋由于受到二维数据的限制，对于很多细节问题无法进行准确详实的描述，所以这种方式绘制出来的地图，在四种地图当中是最为不准确的。3三维地形测绘数据的获取思路常见的数字地形表达思路有以下的几个方面：等高线模型构建、TIN模型构建和Gird模型构建。等高线模型自身可以通过对于等高线上的点进行三维地形生成。但是因为地图是机械对比不同高度的数据，因此不冋高度之间的地形过度会因为缺乏过渡以及高度的跳跃性直接变成台阶形态。同时，等高线也没冇办法对于特殊地貌进行描述，比如沟壑以及陡坎等等

6、。TIN模型也叫做不规则格网模型，其另一个名称就是不规则三角网，苏主要的构成方式是通过不规则分布的数据采集点生成相互关联不间断的三角形来对整体表面进行逼真地展示，这种方式的弱点是其没有格网结构规则，并且里面的表面分析能力相对来说也是一个弱点。Gird也被称为规则格网模型，它的特点是可以进行等艰巨的分布，因此对地形的直观表达程度就显得更加细腻逼真。（见图2），同吋对于十分特殊的地形比如陡坎或者是干沟等等地方有着更为巨大的优势。（见图3）相对来说，二维的数字地形图的平面符号很难对这些特殊空间结构或者是形状进行表现，但是如果我们基于三维规

7、则格网的框架就可以对这些特殊地形进行充分的表现和展示,这不仅让图形符号的特殊性和复杂性得到了体现，还是得可视化的效果更为准确详实。图2Grid模型展示图3二维陡坎（上）和Grid陡坎（下）的对比对于地形的精细程度构建来说，三维的数字地形图苏主要取决于对于当前高程采样的自身细致程度构建。整个地图的比例尺可以来决定三维的网格分辨率体现，同时地形的复杂程度也在很人程度上能够干预到地图自身的精细程度。我们可以充分考虑实际的需求，在对不同的地形框架下采用不冋的分辨率构建,对于山区等等复杂地形采用较为密集的网格，对于地形简单的平原环境构建下采用

8、大面积的网格。这样首先可以保证地形表达的数据冗余更小，同吋还可以使得地形的起伏表现的更为真实。4三维地物的绘制思路构建所有的第五都可以通过二维符号来进行针对传统二维数字地图的展现。在当前高程为零的相同平面构建下，我们可以显示所奋的地物