巧用Google-Earth绘制三维等高线地形图

巧用Google Earth绘制三维等高线地形图

摘要：

随着多媒体教学的逐渐普及，各种地理软件层出不穷，但因为地理的专业性质限制，大多数地理教师很难做到精通各类软件应用，本着深入浅出的宗旨，以比较常见的Google earth 软件为例，本文将和大家一起探讨和学习如何利用该软件进行等高线地形图的绘制和等高线知识的讲解，轻松破解等高线的知识难点。

关键词：Google earth global mapper Surfer 地标等高线地形图的绘制、判读及应用

一．相关软件准备

在制作等高线地形图过程中，主要应用的软件有3种：Google earth, global mapper, Surfer.

1.Google earth：中文一般叫谷歌地球，是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。用户们可以通过一个下载到自己电脑上的客户端软件，免费浏览全球各地的高清晰度卫星图片。

如下图为三峡大坝的卫星地图。

2.Global Mapper：是一款地图绘制软件，不仅能够将数据显示为光栅地图、高程地图、矢量地图，还可以对地图作编辑、转换、打印、记录GPS及利用数据的GIS(地理信息系统)功能.6.xx版增加了直接访问USGS(美国地质勘探局)卫星照片TerraServer数据库和Global Mapper内部的地形图及以真实的3D 方式查看高程地图的功能.

3. Surfer：三维数据成像软件，主要用于地质、工程、科学计算等数据的三维可视化成像显示。它支持两种成像方式：体成像和等值面成像。利用3D Surfer可以将数据在三维空间进行三维可视化显示，并且具有图形旋转、图形放缩、三维虚拟漫游、分层显示、图形切割、制作切片等功能。3D Surfer 2.0 支持Surfer切片图、高程模型图、曲折剖面、透明图层、叠加地形、贴图等功能。3D Surfer采用类似Surfer 的操作方式，兼容Surfer定义的文本数据格式和GRD数据格式。支持规则数据和散乱数据的三维插值，与Surfer软件定义的色标等级文件兼容，支持*.lvl和*.clr的颜色等级文件，支持*.dat *.txt *.grd 等数据格式。支持三维图像的输出转换，可以将三维图形转换为虚拟现实数据文件VRML数据格式、JPG、BMP等

GE软件估计大多数地理教师比较熟悉，该软件能展现全球各角落的卫星地图。但卫星地图的拍摄都是从太空中俯视，一般情况下，地形的高低起伏只能从颜色来分辨，难以准确判别地形类型。通过结合global mapper ，Surfer等软件，就能把该卫星图转化成三维立体的模型，就可以从侧视、侧俯等各个角度直接观察，甚至可以在立体模型上加上等高线。既可以利用等高线来判断各种地形，又同时能直观在立体模型上观察地形的高低起伏，印证课堂所学等高线的知识，使课堂知识与实践相结合。

下面我就以诸暨，嵊州，东阳三县交界处的东白山地区为例，示范如何制作等高线地形图，以

及用Google earth 来讲解等高线地形图。

二．相关步骤 （一）数据收集

要绘制等高线地形图必须收集所要绘制地区的经纬度坐标和海拔高程坐标数据，可以从各国的官方数据库下载。

如：1.美国国家地址勘探局，/

2.中国国家基础地理信息系统 /asp/userinfo.asp

3.也可以在SRTM 上下载：/SELECTION/inputCoord.asp

该由美国国家航天局NASA ，美国国家图像测绘局NIMA ，德国与意大利航天机构共同完成的数据库,是目前精度最高，分辨率最好的全球地形数据系统，可供全球网民免费下载。且该系统由中国国家科学院做了镜像链接，国内用户使用较方便。/search.j sp

本人以中国国家科学院的链接为例，示范如何下载数据。

打开链接 /search.jsp ， 首先注册用户名和密码，登陆后出现信息界面如下

可先用鼠标中间的滚轮控制地图的大小， 如右图 并选取相关的地区，用上图左上第三个按键

截取所要的地形区范围，然后按 ，

即可获得地形数据文件

（二）GE 中 等高线的绘制

启动Global Mapper ，

点击左上角按钮“文件”—》

“打开文件”，将获得的地形数据文件解压，得到

“srtm_61_07。TIF”，将该文件导入Global Mapper，

可获得彩色地形图，如右图。

在该图上移动鼠标，

在图的右下角能看见鼠标所在位置的经纬度坐标，所要截取的地区坐标可在GE上查得,选好坐标后，以该坐标为中心进行截取。

截取步骤为：第一步：.点击“文件”—》“生成等高线”，如右图

在该界面中可以调节所需要的等高线条数和等高距，以及等高线

的范围。

调等高线

的疏密

调等高线的

绘制范围

等各选项都调节好后，点“确定”进行等高线的生成，

该过程因需要处理的数据量较大，所以可能需要几分钟

等待，电脑配置不够好的朋友建议尽可能关闭一些

不必要的程序。

等读条完成后，所需要区域的等高线就在原图上生成了。

而，要生成纯地形图则需要第二步：

点击“文件”—》“输出矢量数据”—》“输出KML/KMZ

地标文件。

注意，在输出的时候“KML/KMZ文件选项”界面中，

这个选项的钩一定要打上，否则输出的等高线文件是无法显示高程数据的。

即可获得KMZ/KML的地标文件，如右图。

该文件即可导入GE软件，就能在卫星地图上显示等高线了。

而且，该图可以利用GE 软件的立体模拟能力，以3D 立体模型输出，学生可以自己操作，从不同的角度进行观察，以解决如：登山线路选择，露营地点选择，日出地点选择等。

3D 立体模型输出方法：

1。启动 GE ，点选“视图”—》“侧栏”， 在右下方“地形”选项上 打钩， 即可模拟立体模型。然后，转动右上角的方向标记，选择侧俯方位。

如下面两幅图的对比。

（三）等高线地形图的绘制

上面的方法只能在GE 软件中输出等高线，若要在WORD 等文件中单独输出，则需要与 surfer 软件配合。

首先在Global Mapper 中导入地形数据文件，然后点“文件“—》“输出高程和栅格数据”—》“输出surfer 网格（ascII ）格式”，即获得海拔高程文件，然后将该文件导入 Surfer 获得等高线地形图。如下图

俯视

侧俯