利用DEM制作等高线方法初探

利用DEM制作等高线方法初探
随着社会的不断发展和进步，科学技术也得到飞速地发展，促进了我国社会经济水平的不断提高，推动了各行各业的起步和快速发展。

其中，测绘行业也把握住了社会进步的契机，发展情况非常乐观，人们对测绘数据的精度要求也愈来愈高，对测绘的方法要求也更先进，加上测绘市场的需求不断增加，基于此，本文就论述利用DEM制作等高线方法。

标签：DEM 制作等高线方法注意问题
1DEM的基本情况
1.1DEM概念。

要想了解等高线的制作方法，首先要从了解DEM开始。

DEM 也叫做数字高程模型，简言之，它就一种实体地面模型，采用一组有序数值阵列的形式来表示地面高程的，也可以说是数字地形模型的一个分支，其他很多种地形特征都可以经过它而派生。

对于DTM本身而言，它就是描述包括高程在内的各种地貌因子，例如：坡向、坡度及坡度变化率等因子在内的，所有线性或非线性组合的空间分布，但是其中的DEM是单纯的数字地貌模型，而其他因素，例如坡向、坡度及坡度变化率等相关地貌特性，都是可以在DEM的基础上派生。

1.2简单应用。

由于DEM描述的是地面高程信息，它可以利用于城市规划、土地利用情况研究、土方量的填挖，同时，它在测绘、气象、水文地貌、地质、工程建设、通讯、军事等领域都有着广泛地应用。

如在工程建设上可以进行土方量计算；在防洪方面，进行水文分析，降雨分析、蓄洪计算等。

生活中的很多地方都要用到DEM，因为DEM能够较好地模拟出地貌形态，同时能从DEM衍生出很多数据，例如：最常见的坡向、坡度及山影图等，在地形的分析中也有一定的应用，在制作DOM过程中，它还扮演着基础数据的角色。

1.3建立DEM的方法。

建立数字高程模型的方法有很多种，例如：不规则三角网和规则网络结构两种算法，但是比较常用的方法是不规则三角网，在TIN 基础上通过特征点、线性等内插建数字高程模型。

可以很清晰地描述地表形态，TIN模型在特定的分辨率下，不进能精确地表示更加复杂的表面，还能用更少的空间和时间。

TIN模型能更好地顾及像构造线、断裂线等特征。

一般情况下，获取DEM数据的有两种方法，分别是：在电脑上，直接下载现成的DEM数据；可以利用等高线生成DEM。

下文论述的关键是利用DEM制作等高线的方法。

2利用DEM制作等高线的方法
2.1定向
首先采用数字摄影测量方法进行空三加密，建立立体模型并进行模型定向。

定向一般包括三种定向，分别是：内定向、相对定向和绝对定向。

相对定向时，计算机要发挥它的特性，对左右影像进行自动匹配计算，其次，对核线进行重采样，最后，进行绝对定向量测，量测中要认真、仔细，并结合内业提供的加密点小影像及外业提供的控制刺点片点位略图、点位说明检查每个定向点平面的准确性，确保平面不位移，高程不超限。

紧接着可以进行绝对定向计算，检查中误差和定向残差，保证精度符合规定。

2.2点、线采集
点线采集的基本准备工作要做充分，以图幅为单位建立图廓并视具体情况外扩，外扩的目的是导入邻图矢量，保证图幅接边处的特征点和线保持一致。

其中，特征点分别是：谷底、山顶、鞍部等；特征线包括：山谷线、山脊线、断裂线、道路、地形、水系及地形变换处特征线，特征点线的采集要遵循一点，除水系的陡岸、堤坝、拦水坝等反映地物、地貌特征的要素需要表示外，其它由于人工因素形成的地貌或修建的地物不表示，人工地物如：排碱渠、干渠、等级路、垄、鱼塘等；人工地貌如露天采掘场、人工陡坎等等。

特征点、线采集的过程中要注意这几个方面，分别是：一、对于水塘、湖泊、水库等面状水域，采集时测标点必须切准水崖点高程，采集时应给固定的高程值进行同高封闭采集。

其中，水崖线一般分为单线和双线水崖线，它们采集的顺序一般为从高到低的趋势进行采集，流动水域的上下游高程应梯度下降，关系合理，禁止水系倒流现象的发生，要尽量保证双线水崖线两侧的高程值一致，如果出现起伏现象，那么，起伏度必须控制在合理范围内；二、坡坎采集。

在坡坎进行点、线的采集具有一定的难度，山坡、谷地、山脊线及山谷线具有起伏变换的特征，采集树下过程中，还要保证山谷线不能移位。

特征线的测定，能够测出三根特征线的一般是V形谷，测出四根或者五根特征线的一般是U形谷，最为复杂的是鸡爪形谷，必须经过处理才能保证其真实形态，例如：可以增加足够的特征线；
三、对于整幅图绘制等高线时，注意的是要配合特征线使用，例如：如果要求等高距为15m的话，那就保证30m-35m的间距，测一根就可以。

另外，特征线相交处要尽量接近点，且两线相交点的数值要保持一致，最高的等高线由山头测出，鞍部等高线的测量，就是最低和最高的一组，测等高线的过程中，必须保证山头的形状符合要求，例如：山头是四方、椭圆还是其它形状等。

2.3生成TIN，接着DEM制作
2.3.1TIN。

首先，在ArcGIS中，添加3D Analyst模块，点击Create/Modify TIN/Create TIN from feature…，加载矢量文件，矢量文件包括采集的特征点线，建立不规则三角网，创建TIN完成。

通过创建图形映射，可以检查三角形网络是否合乎规范，当发现有控制的不当的环节，应该加测特征线，完成后，进行保存，对于保存好的矢量数据，要重新建立新的TIN，进行简单地修复，使其紧贴地表。

2.3.2DEM制作。

将TIN 转为GRID，点击Convert/TIN to Raster…，确定DEM格网间距，然后输入存放DEM路径，当输入完成后，点击OK进行处理，
然后完成DEM的制作。

之后对dem进行裁切，准备好相关图幅的基本信息，做批量裁切文本，完好的DEM图幅裁切结束。

2.4等高线的创建。

首先，利用生成的DEM在Arcgis软件里根据等高线相关要求进行等高线参数简单设置，这样等高线就会自动生成，而且会在DEM的目录里进行保存，保存的格式一般为cnt的扩展名，为了在测图中导入矢量文件需将CNT转为DWG格式。

等高线生成由于DEM格网间距原因存在局部不平滑现象，可利用Geoway等软件中的等高线平滑功能来编辑处理自动生成的等高线，这样，等高线制作就基本完成。

3结语
本文结合地貌地形等特征，简单介绍了数字高程模型的概念、应用、方法，紧接着，又从定向、点、线采集等方面介绍了利用DEM制作等高线的方法，把整个建立过程详细地表现出来。

综上所述的等高线生成方法，不但可以避免高曲矛盾，而且还提高了其精度和效率，在测绘方面发挥着越来越重要的作用。

参考文献
[1]刘妍，怀艳杰.浅谈利用DEM制作等高线的新方法[J].测绘与空间地理信息，2010（06）.
[2]农定南.如何利用网络公开的资源制作等高线地形图[J].科园月刊，2011（3）.。