三维数字地形图测绘技术研究
数字测图原理与方法-10 数字地形图测绘方法-使用(第一部分)
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学 （三）数字测图必需采集的测图信息 地图图形的数据格式
➢ 地图图形要素按照数据获取和成图方法的不同，可区分 为矢量数据和栅格数据两种数据格式。
➢ 矢量数据是图形的离散点坐标（X，Y）的有序集合； ➢ 栅格数据是图形像元值按矩阵形式的集合。 ➢ 数字测图通常采用矢量数据结构和绘制矢量图。
数字测量学
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
数字测量学
第十章 数字地形图测绘方法
Digital Surveying
星蓝海学习网
数字测量学
第一节 数字测图概述
➢ 随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领 域的广泛应用，20世纪80年代产生了电子速测仪、电子数 据终端，并逐步地构成了野外数据采集系统，将其与内外 业机助制图系统结合，形成了一套从野外数据采集到内业 制图全过程的、实现数字化和自动化的测量制图系统，人 们通常称为数字化测图(简称数字测图)或机助成图。
一条曲线的两种表示方法
数字测量学 （四）数字测图需要解决的问题
1、使采集的图形信息和属性信息为计算机识别。 2、由计算机按照一定的要求对这些信息进行一系列 的处理。 3、将经过处理的数据和文字信息转换成图形，由屏 幕输出或绘图仪输出各种所需的图形。 4、按照一定的要求自动实现图形数据的应用问题。
全站仪测绘三维数字地形图技术分析
值 ， 它们 也 变 成 三 维 的 ， 而 使 数 字 地 形 图更 加 使 从 三维 化 。本 文 就 全 站 仪 测 绘 三 维 数 字 地 形 图技 术
分析 ， 并对 比相关测量 采集 技术 ｌ 。 １ ｊ
２ 全站仪测绘三维数字地形图技术研究进展
目前 ， 内外 研 究 人 员 对 数 字 地 球 、 字 城 市 国 数 以及三 维可视 化技术 有 着 比较 广 泛 的研 究 ， 且从 而 事这方 面 的研 究 人 员 也 越 来 越 多 。但 从 事 三 维线 划 数字地 形 图的研究 人 员 却不 多 ， 维 线划 数 字 地 三 形 图有其 独 特 的研 究 方 法 和 实 际意 义 。 随着 数 字 地 形 图在 工程应 用 中 的深 入 ， 了便 于进 行 空 间方 为 面 的量测 和分析 ， 人们 对 它 表示 地 物 和地 貌 的方 法
建筑物 顶部特 征 点 的方 法 获取 。其 中 ， 棱镜 测 量 无 对于没 有反射 的物 体 不 能进 行 测量 ， 因此 在 建筑 物 比较密集 的城镇 地 区 ， 无棱 镜 测量 会 严 重受 到 通 用 视 条件 和反 射 条 件 的制 约 ， 得 测 绘 工作 量 大 ， 使 效
上 ， 询 任 意 特 征 点 的平 面 坐 标 和 高 程 即 三 维 坐 查
标 。随着三维 线划 数 字地 形 图 的不 断 开发 和 完 善 ，
相信 在不久 的将来它 一定会 被大 家所接 受 。
在测绘科 技 的研 究 和发 展 中 ， 国各 种技 术 人 我 才正在 积极地研 发 ， 以前 的简 单测 量 步人 科 技 手 从 段测量 。三维 数字 地形 图也 在发 展 ， 由起初 的摄 影
率 低 。有 些建 筑 物 的 顶部 特 征 点 甚 至 是 采 集 不 到 的， 对深 巷 的建 筑 物底 部 特 征点 也 很 难采 集 到 。 当 然还 可 以在建筑 物项 部 进 行数 据 采 集 ， 但此 方 法 也
关于三维数字地形图测绘技术的研究
关于三维数字地形图测绘技术的研究【摘要】从测量、绘图和应用三方面探讨三维数字地形图,重点探讨三维数字地形图测绘特殊地形和线状地物的方法,以及地形模型与地物模型的集成匹配技术。
三维数字地形图突破了绘图空间的限制,将传统的二维数字地形图拓展为三维的地理空间信息,从三维空间的角度去理解和表达真实的客观世界以及它们之间的空间结构关系,在城市规划和工程设计中具有广泛的应用前景,对三维的发展也具有积极的推动作用。
【关键词】三维数字地形图三维规则网格地形模型地物模型引言二维数字地形图将所有的空间地理信息都正交投影在同一水平面上,并用线划或者符号来表示相应比例尺的地物,而地物的位置、高度和地形的高低起伏要借助等高线或者高程点来表示,这种方法虽然简化了空间地理信息理解和表达的过程,但是却损失了空间地理信息的真实性和完整性,因此二维的表达方法具有很大的局限性。
三维数字地形图主要用大比例尺表达小区域的地理信息,它具有直观、形象、精细、完整的优点,在表达地形的时候能够反映真实地表微小的高低起伏；在表达地物的时候能够直观显示物体的空间立体结构或形状。
相应的,三维数字地形图对测绘技术也具有更高的要求。
三维空间数据的采集精度和二维数字地形图的精度要求一样,但是采集的信息或数据更多,不仅要求采集所有地形和地物的特征点以及地物的高度,而且采样点相对比较密集,且绘制地形和地物的方法也与二维数字地形图有显著的差别。
一、三维空间数据的获取方法三维数字地形图对地理信息精细、完整的表达是建立在大量细致的数据采集基础上的。
目前,获取大比例尺三维数字地形图空间数据的方法主要有以下四种:1、数字摄影测量技术。
用摄影测量的方法建立空间地形立体模型,量取密集的数字高程数据来建立三维数字模型。
这种方法较适用于较大区域的三维数字地图。
2、全站仪测量技术。
这种方法可以获取三维的空间数据(即包括z坐标值),并且全站仪对于z坐标值的获取精度较高。
全站仪测量技术是采集三维数字地形图地形和地物特征点/线最理想的手段,且能够测量地物的高度,它较适用于小范围、大比例尺且精度要求高的三维数字地形图,但费时费力。
3S技术在地形图测绘中的应用
3S技术在地形图测绘中的应用本文阐述了3S技术在地形图测绘应用的必要性与重要性；详细分析了3S 技术的概念与先进理论；叙述了地形图测绘的各项依据；重点剖析了基于3S技术测量地形图的总体流程图；细致描述了基于3S技术测量地形图的具体流程；最后，作者对3S技术的应用进行了展望，希望能给广大同行带来一定的理论与实践意义。
标签：3S 地形图测量RTK现代科学技术的快速发展，极大的促进了地形测绘技术的更新。
随着城市范围的不断扩大以及城乡一体化建设的加快，对城市基础测绘资料的覆盖范围、准确性也提出了更高的要求。
现有的相关资料滞后于城市发展现状、范围的不完整性以及传统信息管理模式已成为城市规划、建设和管理工作的瓶颈。
所有这些都迫切需要采用新的技术和管理手段来解决。
3S技术的迅速发展，不断提供新的信息获取、处理、分析和利用手段，在城市规划测量中得到日益广泛的应用，在更新技术手段、提高工作效率、改变工作模式等方面具有重要的作用。
此外，测量中采用的RS、GIS、GPS-RTK等3S 技术，极大的提高了大比例地形图的测绘效率和精度。
本文作者结合自己多年从事地形测绘的亲身经验，对3S技术测绘方法与流程进行了简要分析，对广大从事测绘作业的技术人员有一定的借鉴作用[1]。
1 3S技术3S技术是遥感技术（Remote Sensing，简称RS）、地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）、和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
1.1 RSRS是利用飞机、卫星等空间平台上的传感器（包括可见光、红外、微波、激光等传感器），从空中远距离对地面进行观测，根据目标反射或辐射的电磁波，经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理，快速地获取大范围地物特征和周边环境信息，获得实时、形象化、不同分辨率的遥感图像。
三维数字地形图测绘技术要点分析
三维数字地形图测绘技术要点分析摘要：本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析，文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手，进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术，最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。
关键词：三维数字地形图测绘技术；概况；空间数据；空间匹配集成技术前言在现代社会事业的建设与发展中，测绘工作是非常重要的一部分，为了提升测绘工作的质量，需要采取一系列先进的测绘技术，三维数字地形图测绘技术就是一大利器，利用该技术可以获取更高精度的数据信息，便捷的操作手法和高度智能化的模式，在省时省力、提升效率方面有着重要意义，推动了工程测绘更好更快地开展。
1、三维数字地形图测绘技术要点概述目前在测绘事业的发展过程中，三维空间地形图成为非常有效的一大利器，这和传统的二维空间地形图比较而言，打破了空间的制约，使得二维数字地形图的内容得到充分的拓展。
三维地理空间信息的存在，以一种三维空间的角度，更真实全面地解析事件和三维数字地形图间所表现出的空间联系，根据大比例尺对某个地区范围内的地形地物做更形象与全面的呈现，因此其市场前景极为宽泛，而且对于促进三维GIS发展意义重大。
而在三维数字地形图中，一系列精准而整体化的数据信息构成了技术的关键，目前大比例尺三维数字地形图获取空间数据的途径主要包括了数字摄影测量、全站仪测量等等。
2、三维数字地形图获取空间数据的相关技术2.1 数字摄影测量技术数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。
随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，采取摄影测量的方式，可以实现某地区地形立体空间模型的搭建，并且通过对高程数据的大规模获取，来实现三维数字模型的打造，在常见的地域内，利用数字摄影测量技术来绘制有效的三维数字地形图资料，成为非常常见的一种现象。
三维数字地形图测绘技术分析
三维数字地形图测绘技术分析摘要：三维地形图测绘技术在早期二维数字地形图的基础上增强了空间性和丰富性，本文通过笔者对三维数字地形图测绘技术的应用总结，探讨了测绘关键技术及应用方法，希望为同行业发展提供借鉴。
关键词：三维数字，地形图，测绘技术，应用分析abstract: three-dimensional topographic map surveying and mapping technology in early 2 d digital terrain map to enhance the space on the basis of sex and richness, this article through the three-dimensional digital topographic map surveying and mapping technology application summed up, and discusses the key technology and application of surveying and mapping method, hope for the industry development for reference.keywords: 3 d digital, topographic map, surveying and mapping technology, application analysis中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：地形图是对地理地形的客观存在特征进行了概述和抽象的一种科学方法，但由于地理地形本身存在多变性、空间性和实体性，想要全面充分的通过地形图来表达实际地理状态，具有一定的技术难度。
随着我国科学技术水平的不断提升，目前人们已经在不断探索具有全面性、真实性、科学性等优点的测绘方法和技术，并获得成效。
三维地形图测绘技术如今已经不仅仅是一种概念性的技术内容，而是在早期二维数字地形图的基础上增强了空间性，使数字地形图丰富化、三维化，也为实际的研究和测量工作提供新的依据。
三维数字地形图测绘技术
三维地形数据的采集测绘步骤
定向建模 数字高程模型DEM
数字正射影像DOM
数字线划测图
感谢聆听！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特征
数字或电子版形式
能够描述地物的空间位置、形状以及区域内自然地貌的起伏状况
大比例尺，高分辨率 通过三维的离散点来描述地形、地貌和地物的立体形状 所描述区域小，内容详细
数据
地形数据及表达方法分析
平面位置
地形数据
分类
高程数据 野外测量
获取方式
航空航天遥感影像 现有地形图数字化
应用
三维数字地形图测绘技术
概念 特征
数据
应用
概念
“
“
三维数字地形图指的是地物、地貌等立体形状和空 间坐标用三维点表示出来，在这样的途中，地形、 地貌都是它描述的对象，即线划地形图。这就意味 着，三维地形图中所有的地形、地貌、地物都是三 维体现的，横轴和纵轴表示的是地貌、地物的水平 投影，而竖轴则表示的是三维的坐标，是立体的、 空间的。
刍议三维数字地形图的测绘技术
刍议三维数字地形图的测绘技术作者：张潇王燕何海燕来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要:三维数字地形图以立体造型技术向用户展现地理空间现象，全面、准确地反映地理实体的空间特性，对客观世界的表达更完整、更准确、更直观，它不仅表达空间对象间的平面关系，而且能准确地描述和表达地面的高程和地物的高度，提高了数字地图的空间表现能力和量测水平，从而提高了人们对地图的空间认知能力和空间分析能力。
本文从测量、绘图和应用三方面阐述三维数字地形图,重点介绍了三维地形与地物的绘制方法,以及地形模型与地物模型的集成匹配技术、三维数字地形图的应用等。
对三维GIS的发展起着积极的推动作用。
关键词:三维数字地形图;三维规则网格;地形模型;地物模型中图分类号：TH761文献标识码： A引言二维的表达方法具有很大的局限性，二维数字地形图虽然简化了空间地理信息理解和表达的过程,但是却损失了空间地理信息的真实性和完整性。
三维数字地形图主要用大比例尺表达小区域的地理信息,对客观世界的表达更完整、更准确、更直观,表达地形时能反映真实地表微小的高低起伏;而表达地物时能很直观地显示物体的空间立体结构或形状。
如图1所示。
三维数字地形图中空间数据的采集精度和二维数字地形图的精度要求一样,但对测绘技术有更高的要求。
不仅要采集所有地形和地物的特征点以及地物的高度,而且采样点相对比较密集,采集更多的信息或数据。
并且绘制地形和地物的方法也与二维数字地形图有明显的差别。
省略了符号表示的复杂性和不直观性，可视化的效果更加直观、精细。
三维空间数据的获取方法三维数字地形图对地理信息精细、完整的表达是建立在大量细致的数据采集基础上的。
目前,获取大比例尺三维数字地形图空间数据的方法主要有以下四种:数字摄影测量技术。
用摄影测量的方法建立空间地形立体模型,量取密集的数字高程数据来建立三维数字模型。
这种方法较适用于较大区域的三维数字地图。
全站仪测量技术。
这种方法可以获取三维的空间数据(即包括Z坐标值),并且全站仪对于Z 坐标值的获取精度较高。
1：500地形三维倾斜测绘项目技术方案
石林西站片区1：500地形三维倾斜测绘项目技术设计书郑州XXX科技股份有限公司石林西站片区1：500地形三维倾斜测绘项目技术设计书项目承担单位（盖章）：设计负责人：郑州XXX科技股份有限公司审核意见：审核人：日期：批准单位（盖章）：云南XXX科技有限公司审批意见：审批人：日期：目录一、主要工作内容 (1)二、技术标准 (1)三、数学基础 (1)3.1投影坐标系 (1)3.2地形图比例尺、分幅和编号 (2)3.3 计量单位 (2)四、组织准备 (2)4.1人员组织 (2)4.2仪器准备 (2)五、工作流程图 (4)六、倾斜摄影测量 (5)6.1像控点布设原则 (5)6.2像控点测量 (6)6.3飞行及摄影设备 (7)6.4飞行质量要求 (8)6.5飞行任务实施 (8)七、倾斜摄影测量建模 (9)7.1空三加密 (10)7.2密集匹配技术 (11)7.3影像密集匹配 (11)7.4多节点并行运算 (12)7.5最终成果数据输出 (12)八、立体测图 (13)8.1 工作流程 (13)8.2 内业采集 (14)九、外业调绘 (15)9.1外业调绘流程 (15)9.2外业调绘工作内容 (15)十、图件清绘 (16)10.1图件清绘原则 (16)10.2图件清绘内容 (16)十一、成果整理 (17)11.1 数据编辑 (17)11.2 数据输出 (18)十二、成果提交 (18)一、主要工作内容云南XXX科技有限公司所指定的27平方公里区域内，进行航空摄影测量、三维实景建模、1:500数字地形图成图。
二、技术标准1.《无人机航摄安全作业基本要求》 CH/Z 3001-20102.《无人机航摄系统技术要求》 CH/Z 3002-20103.《低空数子航空摄影测量内业规范》 CH/Z 3003-20104.《低空数字航空摄影规范》 CH/Z 3005-20105.《数字航摄仪检定规程》 CH/Z 8021-20106.《全球定位系统 (GPS)测量规范》 (GBT18314-2009);7.GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第 1 部分:1:500 1: 1000 1:2000 地形图图式》8.《1：500 1：1000 1:2000 地形图图式》 GBT 20257.1-2007)9.《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》 GB/ T18316-2001) ;10.《1:500 1：1000 1：2000 比例尺地形图航空摄影规范》 (GB/T15967-2008);11.本项目技术设计书。
三维立体图测绘技术及数据处理
三维立体图测绘技术及数据处理摘要: 经典的地形测绘一般是测绘平面图，地形起伏部分采用等高线表达。
随着数字化时代的到来，我国勘测设计工作已全面进入 CAD。
由于测绘技术的进步，设计人员必然越来越多地提出了三维立体图的测绘需求。
本文以建筑工程测量为例，实现数据的批量展点并生成三维建筑立体图的 AutoCAD 二次开发技术路线和实现方法。
在汶川县映秀镇漩口中学 5. 12 地震文物遗址的三维立体图测绘中得到了较好的应用。
关键词: 三维立体图测绘; AutoCAD 二次开发; 建筑结构节点建模引言二维地图在应用方面存在许多不足，首先是难以进行三维的量算与分析，空间物体在二维地图上只能是其投影的反映。
对三维空间的表示也不是很直观，对工程设计与规划都会有一定困难。
数字地图的发展解决了纸制地图的部分问题，而三维数字地形图的发展则在二维数字地形图的基础上进一步的完善。
1三维数字地形图的地物与地形表达1.1地物表达地物表达包括了两个方面，符号系统与数据描述。
二维数字地图在表达方面主要是通过物体投影到地表的轮廓线形状及位置，将其分为点、线、面状三种类型，并用与之对应的三种符号进行表达。
三维数字地形图在二维地形图的基础上，增加了对地表突出物的高度表达。
与二维地形图的不同之处就在于地物特征的水平点包括了水平方向的拐点，同时也包括了垂直方向的拐点。
而在地表物与突出物的顶部特征进行区别时，将其分为两个部分，高度点与地表点。
前者主要是指突出地表物体顶部特征点，既是反映物体高度的特征点也是反映立体形状的特征点。
后者则主要是指与地面紧贴物体的特征与地表突出物的底部特征点。
点状物体通常是作为单独实体而独立存在的，可分为有高度与无高度的点状实体，前者如电灯，路灯，后者如井盖与控制点。
在符号表示方面，前者主要由体积符号进行表示，空间位置需要由三维点来确定。
相应的后者则是用点状符号来进行表示，位置与特征点的位置相同，通常只需要一个三维点就可以确定其位置。
数字地形图测绘方法
第三节
全站仪采集碎部点的测量方法
外业测绘时，将全站仪安置在测站点（控制点），经定向 后自动地同时测定角度和距离，按极坐标法计算出碎部点的坐 标和高程。 一、测区的划分 二、人员安排
注意：绘图员必须与测站保持良好的通信关系，使草图上的 点号与全站仪内存上的点号一致。
三、碎部点的确定
碎部点的选择应选择地物、地貌的特征点。
2、测点的属性，即地形点的类型及特征信息。
3、测点的连接关系，据次此可以将相关的点连成一个地物。
二、地形要素的分类和编码
国标GB1404-93《1：500 1：1000 1：2000地形图要素分类与编码》，地 形图要素分为九类：
1、测量控制点。
2、居民垣栅。
3、工矿建（构）筑物及其它设施。 4、交通及附属设施。 5、管线及附属设施。 6、水系及附属设施。 7、境界。 8、地貌和土质。 9、植被。 三、连接信息 连接信息可分解为连接点和连接线型。 线型是指直线、曲线或圆弧线。
一、草图法数字测记模式 数字测记模式是一种野外测记、室内成图的数字测图方 法。
使用带内存的全站仪，将野外采集的数据记录在全站仪 内存中，同时配画标注测点的工作草图，到室内通过通信电 缆将数据传输到计算机，结合工作草图利用数字化成图软件 对数据进行处理，再经人机交互编辑形成数字化地图。
分为有码作业和无码作业两种方式。 有码作业是用约定的编码表示地形实体的地理属性和测 点的连接关系，野外测量时，除将碎部点的坐标数据记录入 全站仪内存中，还需将对应的编码人工输入到全站仪内存， 最后与测量数据一起传入计算机，数字化成图软件通过对编 码的处理就能自动生成数字地形图。
三、展点
四、绘平面图
五、绘制等高线
六、加注记
测绘工程数字地形图测绘
测绘工程数字地形图测绘概述数字地形图是数字化的地形模型，是测绘工程中的重要组成部分。
数字地形图通过数字手段，将地面真实的地形特征以一定比例尺和精度，表现在平面上，呈现出三维地面地貌信息的二维表达形式。
数字地形图广泛应用于各种建设工程中，如城市规划、交通工程、水利工程、土地开发等。
本文将从数字地形图测绘的概念、应用、测绘技术等方面进行详细介绍。
数字地形图测绘的概念数字地形图是以数字高程模型为基础，经过计算机处理，形成的一幅具有真实地形特征的地图。
数字地形图是反映地貌的重要工具，能够反映地面高程变化情况，包括山、峰、谷、河、湖、沼泽、道路、建筑物等地理地貌要素，数字地形图十分逼真，可用于进行视觉分析、三维模拟等应用。
数字地形图测绘是利用测量仪器和计算方法，以一定的范围、比例尺和精度实现地形要素的测量和数据组织。
数字地形图的测绘过程需要遵循科学、规范和准确的原则，确保地图数据的准确性和完整性。
数字地形图测绘的应用数字地形图广泛应用于不同领域，具有高精度、高效率、高实时性等特点，主要应用于以下领域：城市规划数字地形图可以提供城市整体地形信息，为城市规划和土地利用提供基本数据和支撑，为市政建设、城市规划、环保等部门的工作提供数据依据，能够使用在地形分析、环境影响评价等方面。
交通工程数字地形图能够反映路径和地形特征等信息，供道路设计、隧道设计、桥梁设计等交通工程的细化设计提供基础数据和支撑。
水利工程数字地形图在水利工程中具有重要的应用价值，包括水库、水电站的工程设计，水环境分析等领域。
土地开发数字地形图在土地开发中具有重要的应用价值，可以为土地规划、土地评估、土地资源开发和利用提供基础数据和支撑。
数字地形图测绘的技术数字地形图的测绘技术是数字地形图制图的基础，数字地形图测绘的主要技术如下：建立基础资料数字地形图的测绘需要建立基础资料，包括高程基准面、坐标系统等，要保证基础资料的正确性和稳定性。
采集测量数据数字地形图测绘需要采集测量数据，可采用GPS定位、全站仪测量、激光扫描、航空摄影等多种测量方法。
测绘技术中的地形表面建模方法详解
测绘技术中的地形表面建模方法详解地形表面建模是测绘技术中一项重要的内容，它主要涉及到利用测绘数据和技术手段对地球表面的形态、高程和特征进行精确的三维模拟和重建。
地形表面建模不仅在地理信息系统、城市规划、土地开发和环境保护等领域有着广泛的应用，而且在军事、航空航天和自然灾害预警等方面也起到了重要的作用。
下面将详细介绍地形表面建模的常用方法。
一、点云数据处理点云数据是地形表面建模中的重要数据源之一，它是通过激光雷达、航空摄影测量等技术所获取的大量散点数据。
在地形表面建模中，对点云数据的处理主要包括点云滤波、曲面重构和特征提取等步骤。
点云滤波是指通过对点云数据进行降噪和平滑处理，去除冗余信息和异常点，提取出有效的地形表面数据。
常用的点云滤波方法有平均滤波、高斯滤波和中值滤波等。
曲面重构是基于点云数据生成地形表面模型的重要步骤，它可以利用插值方法或拟合曲面法将离散的点云数据转化为光滑的地形模型。
在曲面重构中，常用的方法有插值法（如克里金插值、反距离权重插值）和拟合法（如最小二乘法、法向量拟合）。
特征提取是指从点云数据中提取地形特征，如高峰、河流、湖泊等。
特征提取可以通过基于阈值的方法或基于算法的方法来实现。
基于阈值的方法是指通过设定某个数值阈值，将超过该阈值的点视为地形特征点；而基于算法的方法则是利用算法和规则，自动识别和提取地形特征。
二、数字高程模型（DEM）生成数字高程模型（DEM）是地形表面建模中的核心数据，它是以网格方式表示地表高程的模型。
DEM的生成可以基于点云数据、遥感影像、现有地图和光学三角测量等数据源。
基于点云数据生成DEM是常用的方法之一，它可以通过插值法或拟合法将点云数据转化为高程网格模型。
根据插值方法的不同，常用的点云DEM生成方法包括克里金插值法、反距离权重插值法和三角面网插值法等。
基于遥感影像生成DEM是利用卫星或航拍影像进行高程信息提取的方法。
遥感影像可以通过影像匹配技术，利用影像的光谱信息和几何信息来反演地表高程，从而生成DEM。
《三维数字地图技术规范》
发 布
DB33/T 934—2014
目ห้องสมุดไป่ตู้
次
前言 ................................................................................ II 1 2 3 4 5 6 范围 .............................................................................. 1 规范性引用文件 .................................................................... 1 术语和定义 ........................................................................ 1 缩略语 ............................................................................ 3 内容 .............................................................................. 3 基本要求 .......................................................................... 3 6.1 数学基础 ...................................................................... 3 6.2 数学精度衡量指标 .............................................................. 3 6.3 分幅与编号 .................................................................... 3 7 精度 .............................................................................. 4 7.1 7.2 7.3 7.4 8 地形模型平面精度 .............................................................. 地形模型高程精度 .............................................................. 地物模型平面位置精度 .......................................................... 地物模型高程精度 .............................................................. 4 4 5 5
数字地形图测绘要点解析
数字地形图测绘要点解析摘要：为了提高数字地形图测绘工作的质量，给各项工作的开展奠定良好基础。
本文在阐述数字地形图测绘价值的同时，对数字地形图测绘的问题现状以及相关措施进行了解析，具体内容如下分析。
关键词：数字地形图；测绘技术；工作要点引言在测绘经济高速发展的今天，计算机和数字化技术的应用已经越来越广泛，数字化测绘技术也因高科技的融入，测图技术得到相应的提高，数字化测绘技术因其测图精准，采集数据的便捷快速得到广泛的应用。
方便了工作人员的工作，大大的提高了测绘的工作效率。
一、数字地形图测绘价值体现（一）高精度在过去传统的测绘工作中，测量数据主要靠工作人员借助一些工具来利用人工收集，绘图人员再根据得出的数据加以分析和计算，在这个过程中，需要投入大量的人力物力，不仅耗费的时间长，过程复杂，而且误差率也居高不下，降低了测绘的工作效率。
而新兴的数字化测绘技术，利用计算机来实现图形的绘制和误差率低的分析，能非常高效迅速的完成测绘工作，其得出数据的精准度和完整性也是远远高于传统的测绘工作的，很大程度的提高了测绘技术的效率。
（二）低劳动强度新型的数字化测绘技术在现有的工程实际操作中已经得到普遍的应用，并且获得非常高的评价和认可，该技术改进了工作人员的工作环境，实际操作的工作人员不需要到户外操作，可以利用航拍技术来对地形加以拍摄，利用得到的影像资料，综合计算机专业的图形处理软件，对图形分析计算然后出图，而且由此操作得出的数字图形清晰准确，测绘工作的效率大大的提高，操作成本也相对的降低，而传统的测绘技术应用，在实际的操作过程中需要工作人员到实地进行测绘，以此来获得数据，进行计算得出图形，整个工作过程工作量大，工作人员也是非常的辛苦，而且因为整个的过程都是人工操作，存在误差也是常有的事。
二、数字地形图测绘的问题现状（一）存在缺乏精确收集的资料的问题传统的测绘技术在实际测绘过程中，需要用到相关的工具来实现数据的采集，该方法受外在因素的影响，具有很大的局限性，测量数据的准确性无法得到保证，在后续的工作中，如果把有误差的数据应用到地图绘制当中去，就会出现地形图的误差，导致后续的工作也出现偏差，影响施工的顺利进行。
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程摘要：科技的进步和人们生活水平的提高，人们对三维地形可视化技术越来越关注，三维地形可视化技术以地形地貌为研究重点对象，在地理信息系统和测绘工程等领域被广泛地应用。
其中用ArcGIS 和Global Mapper软件来实现地形可视化和测绘因为使用方便和技术的可靠性而受到更广泛的关注，本文先介绍了ArcGIS 和Global Mapper软件的特点和优势，然后对运用该软件如何实现三维的地形可视化与测绘方法和流程进行详细的介绍和说明。
关键词：ArcGIS，Global Mapper，三维地形可视化技术，测绘，方法及流程地形可视化在上世纪60年代随着地理信息系统概念的出现而形成。
随后以研究地形地貌为重点的地形三维可视化技术在虚拟现实技术、地理信息系统和测绘工程以及土地管理和气象水文研究等领域应用逐渐广泛，并受到了人们的普遍关注。
科技的发展使我国的测绘作业从传统模式转向综合化信息获取模式。
现在的地形书记获取量与过去相比较已经扩大到了原来的几十倍。
三维地形不仅要精确地进行地形模拟，还要对有效地对大量数据进行管理，实现高精度，快速度，及时性地显示地形数据，所以，在三维可视化中，三维地形的模拟和显示是重点。
一、ArcGIS 和Global Mapper软件（一）ArcGIS软件ArcGIS是有共享的GIS组件构成的通用组件库来实现三维地形可视化的全面GIS平台。
它由三个主要部分构成：1，ArcSDE。
它是一个高级空间数据服务器，在基于多种关系型数据库管理系统下进行地理信息管理。
2，ArcIMS。
它是地图服务器，特点是可伸缩，工作原理是在开放性的Internet 协议的基础上对GIS 地图，数据和元数据进行发布。
3，ArcGIS Server。
它是在企业和Web 框架上建设成的服务端GIS应用和软件共享的对象库，是一个具体的应用服务器。
地形图测绘
地形图测绘地形图测绘是一种测量和描述地球表面形态和地貌特征的方法。
它广泛应用于地理、土地利用规划、工程设计、环境保护等领域。
地形图测绘的主要目标是为了获取准确、可视化的地形数据，以帮助人们更好地理解和利用地球表面的自然和人为特征。
地形图测绘是通过采集地表高程数据来描绘地貌特征的方法。
常用的测量技术包括全站仪、GPS（全球定位系统）、激光测距仪、地形扫描仪等。
这些工具和技术能够精确测量地点的坐标和高程，并生成数字高程模型（DEM）或数字表面模型（DSM）。
通过对这些数据进行处理和分析，可以生成地形图，展示地球表面的起伏和形态。
地形图测绘一般包括以下几个步骤。
首先，需要确定测量的范围和目的。
然后，选择适当的测量工具和技术。
在进行实地测量时，需要根据地形的特点选择合适的测量方法，例如在平坦区域使用全站仪，而在崎岖山地则使用GPS。
测量完成后，需要对数据进行处理和分析，生成高程模型并验证测量结果的准确性。
最后，将处理后的数据制作成地形图，并进行标注和解释。
地形图测绘的应用十分广泛。
在地理学领域，地形图可以用于研究地球表面的形态、地貌演化和资源分布。
在土地利用规划和工程设计中，地形图可以提供土地高程和坡度等信息，帮助决策者评估、设计和规划土地利用方案。
此外，地形图还可以用于环境保护和灾害预警，例如洪水模拟和地质灾害分析等。
总的来说，地形图测绘是一项重要的地理信息技术，它能够揭示地球表面的自然和人为特征，为各个领域的研究和决策提供帮助。
随着测量技术的不断发展，地形图的制作和应用也将进一步提升，为人们认识和利用地球表面提供更多可能性。
（字数：365）地形图测绘技术是一项用于测量和绘制地球表面形态和地貌特征的方法。
通过创建地形图，我们可以更好地理解和利用地球表面的各种地理要素，如山脉、河流、湖泊、丘陵、平原等。
在地形图测绘中，采用全站仪、地面雷达、激光扫描仪和卫星测绘等先进设备和技术，对地表进行测量和记录。
这些设备能够测量地表的高程、坡度和方位等属性，并生成准确的地形数据。
三维数字地形图的测绘技术研究
—
ｌ Ｕ ． Ｊ 、 Ｕ
Ｃ — — Ｎｅ — —ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄＰ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ — Ｔ ｃ — ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｉａ — ｗ ｅ ｎ
信 息 技 术
三维 数 字地形 图 的测 绘 技术研 究
汤 廖 文
（ 城 市 国土 资 源 和房 屋 管理 局 地 籍 测量 队 ， 东 增 城 ５ １０ ） 增 广 １３ ０
中： Ａ
国土资源厅 测绘 院布设 ３ Ｇ Ｓ Ｄ级点 、个 线 向量边 的方位 和边 长相对精度 ，若发现有 明 个 Ｐ－ ２ １背景 则要在联合 平差 前剔除 ； 主要考察各类 数字地形 图便 于使用 、 和绘制 ， 目前 Ｇ ＳＥ 作 为本次平 面控制起算 点 ，测区高 显粗差 ， 储存 但 Ｐ－ 绒 个 作 大部 分数字地形 图仍然是 二维的 ，即所 有的高 程控制采用 ４ 四等水准 为本 次测 绘的高 观测值的改正数的分布是否有 明显粗差 ，平差 坐标 、 误差 、 参数 、 位权 中误差 是否 点位 转换 单 采 Ｐ 高程拟合测 区高程 。 程 点和所 有线上 的特征 点只反 映其平 面位置 ， 程起算 ， 用 Ｇ Ｓ 通过统计检验 ， 边长相对精度是否 满足设计的 而不反映其高程 ， 地形 图中所有的点和线都是 ３ 测绘选点 和埋点 ． １ ＧＳ 二维 的。为 了克服 二维 数字地形 图在空 间表示 本次测量的首级平面 、高程控制都是采用 精度要求。 Ｐ 高程拟合根据不同软件的要求 ， Ｐ 高程拟合根据不同软件的要求 ， 至少要 根据测 区的现场 隋况 ， 在楼 至 Ｇ Ｓ 和应用方面 的不 足 ， 三维数字地形 图应运 而生 。 Ｇ Ｓ Ｐ 全球定位系统 。 个水准高程点 ， 但其高 程精度不高 ， 一般 高坡地 、 边 、 石区等 土质坚硬 的地方 联测 ４ 公路 岩 在三维数字 地形图 中，特征点和特征线都是 三 房、 ｃ 维的 ，这使得计算 或查询线状地物上任 意两个 选 点 ， 采用 预制好的混凝土标石进行标示并 对 能达到 ３ｍ左 右。 ４数字化 三维地形 图的测绘 特征点 间空间折线段 的长度 ； 查询任 意特征点 其编 号 ，混 凝 土标 石 的型号 为上 截 面 １ｃ ５ｍＸ ４ １图根控制测量 的平 面坐标和高程 即三维 坐标 ； 绘制 线状地物 １ｃ 、 ５ｍ 下截面 ２ｃ ｘＯｍ、 ０ｍ＇ ｃ 高为６ ｃ ｘ０ｍ ２ ０ｍ ６ｃ 。 上任 意两个特征点 间的纵 断面图 ； 量或查询 测 ３ ． ２测量观测方案 测 区采用全站仪 布设 成附合导线 、闭合导 支导线 、 坐标 支点可以连续支 两次。导线 极 任 意两个特征点之 间的倾 斜距离 、 平距离 、 水 高 ３． ．１测前准备 。在 观测之前 ， ２ 先要 注意做 线 、 Ｐ 认真 了解各 Ｇ Ｓ Ｐ 点 相对闭合差 ≤１０ ０极 坐标支点不 宜大于 ５０ ／０、 ４ ０ 差、 坡度 、 平方位 角和空 间方位 角变成 可能 。 好 Ｇ Ｓ内存数据容量检查 、 水 这些功能 的实现对 于线状地物的工程规划 和设 所处 的环境 及最佳观 测时 间 、Ｐ 各项设 置如 米 、三 角高程测量 其附合线 路或 闭合线 路 ≤± ＧＳ ０ ｍ， ｋ ， 计如灌渠路 线的规划和设计 、输 电线路 的规 划 静 态或动态 、 高度截止 角 、 类型 、 线量测 ４ｍ 其中Ｄ为测距边边长（ｍ）图根导线采 天线 天 和设计等等具有极高 的利用价值 。 方式 、 数据采样率等是否正确等数项准备工作。 用简易平差计算。 ２三维数字地形 图的基本概念 ４ ． ２数字ｆ地形测绘 匕 ３． ．２观测 方案 。观测作业开 始后 ， 到 ２ 出发 ２ １三维数字地形图的概念 测 点前 ， 真检 查 Ｇ Ｓ主机 、 应认 Ｐ 电池 、 、 电缆 测 测区采用数字化测量 ，比例 尺为 １５０基 ：０ ， 三维数字地形 图用三维离散点 表示地物和 Ｇ Ｓ Ｐ 天线 的钢尺 、 录纸 、 、 记 笔 脚架及 对讲机 等 本等 高距为 ０ ｍ，采用 ４ｃ ￣Ｏｍ矩形 分幅 。 ５ ０ｍ ｃ 地貌 的空间位置和立体形状 ， 它把地 形和地物 必 备 品 ； 真地 架好 仪器 ， 中 、 平 、 认 对 整 接好 电 使 用全站仪 进行野 外采集数 据 ，定 向方向应＞ 都看成三维 空间对象 ， 其也是线划地形图 。 也就 缆 ； 量测天线高 ， 这里要注意 Ｇ Ｓ Ｐ 天线 高的量测 ５０ 并进行其他方 向点检查 ， 部点 测量测距 ０ｍ， 碎 是说 ， 三维 数字地形图 中所有表示地 物和地貌 ３０ 高程注记点 间距为 ２ ｍ ５ 。测绘 般都是量 的斜高 ， 不要人为地改 为垂直高 ； 开 最大长度＜ ０ｍ， 的特征点和特 征线都是 三维 的 ， 其中 ｘ和 Ｙ用 始观测时 ， 只需按下 电源开关 ， 时记 录好测点 过程主要分 为以下 Ｈ 这 ． 个步骤 ： ①设站和检查 。 仪 来表 示地 物或地貌 在水平 面上投 影的位 置 ；用 名 、 ｚ 开机时间 、 开机时天线高 ； 观测结 束时 ， 先关 器对 中整平 ， 器对 中误差 ≤５ ｍ 量 仪器 高 ， 仪 ｍ ， 来表 示它 的高程 。 １ 输入气温 、 、 镜常数 ； ６ ｃ 气压 棱 建 电源 ， 要马上拆 机 ， 不 还要再 量天 线高 ， 以判断 仪器高量至￣５ ； ２ ． ２三维数字地形 图的特征 观测 过程中仪器是否动过 。 立（ 择） 选 文件 名 ； 入测 站 坐标 、 程及仪 器 输 高 三维数字地形图具有 以下特征 ： ①它不 能 ３ Ｐ 数据传输及处理 ．Ｇ Ｓ ３ 高； 输入后视点坐标 （ 位角 ）瞄准后视 目 或方 ， 标 是纸质的 ， 只能是数字或电子形式 的。 ②它既能 ３． ．１数据传输。数据传输一般要注意以下 后确定 。测量 １ 已知坐标 的点的坐标并 与已 ３ 个 反映其上地物立 体形状 ，又能反映制 图区域 内 几点 ： 由于开关 电源以及一些外界干扰会 造 知 坐标对 照（ ① 限差 ≤土ｃ ； 量 １ 已知高 程 ５ｍ） 测 个 地球 自 然表 面的高低起伏 。③ 它是按 １１ ： 或同 成 Ｇ Ｓ Ｐ 数据异常 ，因此在数据传输 之前首先 要 的点 的高程并与 已知高程 比较 （ 限差 ≤±ｃ ； ５ｍ） 比例尺来表 示地物的平面位置或大小 与竖直 查 看 Ｇ Ｓ中每个 时段里 记 录的数 据是 否大 小 如果前 两项 检查都在限差范 围内，便可 开始测 Ｐ 方 向的高程或 高度 （ 所谓高度就是地 面上 空一 相 近 ， 去无 效数据 ； 随后要检查软件 中的各 量 ， 删 ② 否则检查原 因重新没站。②立镜和观测。依 点沿铅垂线到地面 的距离 ） ④它是用三维离 项设 置如 Ｇ Ｓ 型、 的。 Ｐ 类 天线类型 、 高的测 量方 比例 尺地 物轮廓线折点立镜 ，不依 比例 尺地物 天线 散 表示地形 或地貌 以及地物空 间立 体形 态的 式等是否一致； ③传输数据时， 要记录好各数据 的中心位置立镜 。在建筑物 的外 角点 、 地界点 、 矢量地 图。⑤ 它在反映空间地理 信息 时都 是比 文 件的 时段 号 、 点名 ， 以备基 线解算 后用 ； 在 地 形点上 竖棱镜 ， ④ 回报镜 高 ； 全站仪 跟踪棱 镜 ， 较精 确 、 细致 和详细 的 ， 比例尺 （ 空间分 辨 做好上 述工作后 ， 用 或 查看高级设置 ， 高度 截止 输 入 号和改变 的棱镜高 ， 给定 在坐标测 量状态下 率） 的概念表示就 是大 比例尺 （ 分辨率 ） ， 角 、Ｄ Ｐ 或高 的 Ｐ Ｏ 值等几个重要设置 ， 即可传输 数据。 按 测量键 ， 示测量数据后 ， 显 输入测点类 型代码 如 ｌ ０ （ ０ ５ ）１１０ （ ０ 米 ） １ ： ０ 或 ． 米 、：００ 或 ． ５ ０ １ 和 ： ３ ＿ 据处理 。①基线 向量解算 时 ， ．２数 ３ 可根 后存储数据。 续下—个点 的观测 。 于那些本 继 对 ２ ０（ ｏ ）且通常都是小区域 的。 ０ ０或 ２米 ， 据不同情况 ， 站需要测量 而仪器无 法看见的点 ，可用皮尺量 ３三维数字地形图测绘实例分析 全部基 线 ， 软件 自动解算 ； 基线 向量解 算后 ， 距来确定 点位 ；半径大 于 ０ ｍ的点状地 物 ， ② ． Ｓ 如 受 广州市 某工业 园区管理 委员会委 托 ， 对 可初步检查一下评判各 基线的置信参数 ，检查 不能直接测定 中心位置 ， 应测量偏心距 ， 草 并在 其 工业 园建设用地进行控制性 测量和数字化三 同步环 、 异步环等 闭合差 ， 检查不 同时段 同一条 图上注 明偏 心方 向 ；丈量的距离应标注在 草图 维地形 图测绘 。 工业 园区周边 有数 个村落 ， 该 南 边 的较 差 ， 出超 限原 因 ， 除有 粗差 的基线 ； 上 。 查 剔 ③绘�
浙江省地方标准《三维数字地图技术规范》的研究
浙江省地方标准《三维数字地图技术规范》的研究王苑楠;井发明;廖佳【摘要】对浙江省新发布的地方标准《三维数字地图技术规范》进行研究,对所提出的全新三维数字地图的含义和内容深入剖析,说明了三维数字地图、三维模型与基础地理信息要素的关系.并对三维数字地图的精度、表达、检验等具体标准内容的逻辑思路和理论依据进行详细梳理,在国家已有三维标准的基础上进行改进和完善,对新标准的实施具有重要意义.【期刊名称】《地理空间信息》【年(卷),期】2017(015)002【总页数】4页(P38-40,49)【关键词】三维数字地图;三维模型;基本产品;精度;表达;精细度【作者】王苑楠;井发明;廖佳【作者单位】宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042;宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042;宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042【正文语种】中文【中图分类】P297近年来，国内各城市开展了三维数字城市建设，制作了丰富多样的三维模型数据，并且广泛应用于辅助政务管理和社会经济生活等领域。
国家住建部、测绘地理信息局也先后发布了一系列相关标准规范，对三维模型做出了详细要求。
为了充分结合浙江省实际生产需求，规范三维数字产品的质量，浙江省测绘与地理信息局也组织有关部门和单位编写了浙江省地方标准《三维数字地图技术规范》（编号DB 33/T 934-2014），该标准于2014年9月正式发布实施。
不同于国家已有的几项标准，该标准提出了全新的“三维数字地图”的概念，其并不是一般意义上的三维模型，而是上升到了“数字地图”的层面，从基础地理信息数据的规范化要求出发，在内容、精度、表达、检验等方面做出规范[1-3]。
1.1 提出了三维数字地图的概念和含义本标准提出了全新的“三维数字地图”的概念，具体定义描述为“以地形模型和地物模型相结合的方式表达水系、居民地及设施、交通、管线、地貌、植被与土质6大类要素的数字地图”。
三维数字地图并不是一般意义上的三维模型。
三维数字地形图测绘技术应用分析
三维数字地形图测绘技术的应用分析摘要：三维数字地形图将以往采用的二维地形图提升到了三维空间的高度，打破了空间的限制，从更高的角度去表达和分析现实世界，还有各实物之间的空间架构，这对城市的建设和规划会有很好的启示和指导作用，而且它对三维地理信息系统的发展有很有利的促进作用。
关键词：三维数字；地形；测绘1 背景将地形图数字化是为了地形图的储存和使用，现有的数字地图大多都是二维的，地图上只能反映相应地点的平面图形，不能反映其高程，此类地形图中的所有部分都是二维的。
因此为了能够打破二维地形图对空间的表达方面的限制，弥补应用方面的缺陷，三维地形图便产生了。
三维数字地形图所显示的点和线都是三维的，因此用户能够很明确的查看两点之间的折线长度；也能够在地图上查询某地的平面和三维坐标；两地之间的纵向的断面图也可以很清晰的现实出来；另外，两个地点之间的水平、空间方位角，水平、纵向距离，坡度等数据的计算和查询都会变得非常方便。
而三维地形图的这些功能会对工程建设设计和规划产生非常有利的作用，例如对输出管道、输电线路等的设计和规划有很强的指导作用和应用价值。
2 三维数字地形图的基本概念2.1 三维数字地形图的概念三维数字地形图指的是地物、地貌等立体形状和空间坐标用三维点表示出来，在这样的途中，地形、地貌都是它描述的对象，即线划地形图。
这就意味着，三维地形图中所有的地形、地貌、地物都是三维体现的，横轴和纵轴表示的是地貌、地物的水平投影，而z轴则表示的是三维的坐标，是立体的、空间的。
2.2 三维数字地形图的特征三维数字地形图的特征主要表现在以下几个方面：第一，它是数字或电子版形式的，不是传统的纸质的。
第二，它不仅能够描述地物的空间位置和形状，而且能够描述区域内的自然地貌的起伏状况。
第三，它的制图比例是一比一的，表示的是某地物的平面的大小和位置以及三维的空间高度或空间位置，这是通过设定地面上空某一点来测量的。
第四，地形、地貌和地物的立体形状都是通过三维的离散点来描述出来的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三维数字地形图测绘技术研究
三维数字地形图即线划地形图，地形和地物作为其空间对象，用三维离散点来表示空间位置和立体形状。
其中X、Y表示地物（地貌）水平面的投影位置，Z表示高程。
三维数字地形图突破了传统的二维数字地形图对空间的限制，用三维空间的角度去表现真实的客观世界，对空间结构关系表达更精细、更完整，具有更广泛的应用。
文章根据三维数字地形图的特征，从测量、绘图及应用方面来比较分析其不同的数据采集方法特点，以及地形模型和地物模型的绘制技术分析。
标签：三维数字地形图；三维规则网格；地形模型；测绘
在测绘技术发展迅速的今天，空间定位测量技术已经应用到各个方面，具有其不可取代性。
数字地形图由于其便于使用、存储和绘制的特性得到了广泛的使用，由于对地理空间表现的更高要求，人们对反映平面关系的二维数字地形图的不满足，随着地图学的理论与技术的的发展及各工程项目中数字地形图的应用，推动了三维数字地形图的出现和发展。
1 三维空间数据的采集方法
三维数字地形图由于其直观性，完整性，需要搜集大量的、密集的数据，并使用抽象符号让客观世界的表达可视化，与二维数字地形图相比，其绘制方法也有很大的区别。
以下总结了三种常用的数据获取技术方法。
1.1 数字摄影测量三维数据采集
数字摄影测量应用了数字影像匹配技术、计算机应用技术等多种学科的理论及方法，是采用摄影测量的方式获得三维地形数据来建立数字高程模型和绘制地形图。
对于三维地形数据的采集方法，由于我国地形的复杂多样性，我们有更多的经验，在这方面的研究已处于领先地位。
对于客观世界的地面的不同形态，实际数据的采集就会有断裂线间的问题产生，对于植被覆盖区，为了能准确地反映实际地面情况，需要在这些区域进行密集的散点方式的采集数据，以便让数据采集更全面更精确。
而其空间分析能力也是区别于二维数字地形图的重要功能；而另一方面三维地物数据的采集，是通过高空拍摄影像资料来分析获取数据，由于飞行高度和飞行角度，对于一些为了装饰用在顶部的建筑物而获得的伪特征点数据，进行处理后才能对真实的地物获取立体形状数据。
由于摄影影像作为地形图测绘和更新的主要手段，其更新速度快是一大优势，可利用航空航天影像迅速地更新大面积DEM数据，但对全数字摄影测量的高程数据分析对比，其绝对精度和相对精度比较低，不适合大比例尺的DEM生产。
另外，在拍摄时也会根据季节受到不同程度的影响，在成本上费用也比较高。
1.2 全站仪三维数据采集
全站仪采集方式作为三维数字地形图数据采集方法之一，主要是野外数据的采集，对各种技术人员的合作配合度比较高。
首先进行外业采集平面坐标和高程数据，然后将外业采集到的数据内业加密，即通过内插对特征点进行处理后，得到密度分布均匀的地形点和高程。
在地物稀疏和范围小的大比例尺区域，通过使用无棱镜测量，效率高、工作量小、成本低。
適合对精度要求高、作业范围比较小的大比例尺的三维空间数据。
但如果大范围的采用这种数据采集方式，由于受通视条件的限制，其测绘的效率低工作量大。
1.3 机载激光扫描系统三维数据采集
机载激光扫描系统作为新型的三维数据采集技术，利用激光脉冲的穿透能力，能够快速精确地获取三维地形信息，集合了激光扫描技术、定位技术、测量技术、计算机通信技术等，有着传统的摄影测量技术无法超越的优越性。
机载激光扫描系统也叫做三维激光成图系统，是把激光扫描器安装在飞行器上来记录激光脉冲接收处理数据，从而建立三维立体模型。
这种采集方法采用激光作为能源，具有穿透性强的特点，能够得到高密度和高精度的高程数据，不需要大量密集的控制点，数据采集速度快，也易于实时更新；并且由于测量工作的非接触性，安全性高；对目标环境的依赖性小，适合各种不同的野外环境，具有广阔的应用范围。
2 三维数字地形图绘制技术
传统二维数字地形图所表现的空间地理信息都是体现在同一水平面上，所有的高程为零的基础上，用点线符号来表示相对应的比例尺地形，不能完整真实的表达立体空间，具有很大的局限。
而三维数字地形图的表现法师是使用大比例尺完整形象的表现地理信息，反映在地面的高低起伏，立体结构形状。
如图1所示。
三维数字地形图是根据所采集数据的高程来建模生成模型。
一般的数字地形有三种表达方式：规则格网模型、不规则格网模型、等高线模型。
规则格网模型是均匀等间距表现地形，可以更直观精细的表现地形。
不规则格网模型也叫做不规则三角网，通过不规则采集点的数据产生连续三角形来表现真实地形。
等高线模型是采用等高线上的点生成台阶状的三维地形图。
而在三维数字地形图中的地物，则用点状、线状、面状、体状四种符号来表示，需要表达出立体地物的形状特征和投影到地面上的地物形状特征。
现实中地形与地物的一体化使得地形模型和地物模型必然发生联系，而为了让地物模型与地形模型更精确匹配，在测量地物的特征点时必须测量其高程，在水平方向和垂直方向立体的采集数据点，所采集的数据点当作高程来与三维规则格网地形模型相匹配。
不同的地形模型和地物模型需采用不同的方法融合才能误差更小的匹配。
3 结束语
文章从三维数字地形图的概念，数据采集方法和地形图的绘制，三个方面分析了三维数字地形图。
比较分析了不同的数据采集方法的优缺点。
三维数字地形图突破了地理空间限制，在城市规划和工程建筑设计方面有着广泛的应用，但在
三维数字地形图的软件开发方面仍然有很多的不足，在实现实用性方面还有待改善，而对数字地形区的精度误差方面也很多需要完善的空间。
这些都需要继续努力来实现三维数字地形图发挥更大的作用。
参考文献
[1]郭岚，杨永崇，唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术的研究[J].工程勘察，2015.
[2]唐红涛.地理信息的三维表达理论与技术研究[D].西安：西安科技大学，2014.
[3]李成名，王继周，马照亭.数字城市三维地理空间框架原理与方法[M].北京：科学出版社，2014.
[4]汤国安，刘学军.数字高程模型及地学分析原理与方法[M].科学出版社，2015.
[5]周爱华.基于大比例尺地形图的三维地理场景快速构建方法研究[D].南京：南京师范大学，2014.。