1、数字地面模型在地图制图中的应用摘 要：在我国经济、科技发展的促进之下，我国的测绘发展状况良好，在这之中数字地面模型的应用逐渐变得越来越广泛。笔者依据多年的施工经验，从当前的施工现状出发，对于数字地面模型在地图制图之中的应用问题进行具体的分析，进而解决在现实生活之中具体的使用问题。 关键词：数字地面模型；地图制图；应用 中图分类号：O571 文献标识码： A 引言 数字地面模型这是我国地理信息系统数据库系统之中非常重要组成环节，主要包括有对空间信息资料的分析以及对于地形来分析数据的剖析等等。在经济技术发展的推动之下，数字地面模型的应用也变得逐渐地广泛，主要表现在我国的资源环境保护、灾害防治以及国
2、防实力等等领域之中，表现出其强大的作用。 数字地面模型的一系列的基本数据理论和分析方式，可以便于简单整洁在我国地理信息系统的空间信息数据来进行高效的分析，本文主要通过对于数字地面模型概念进行的细腻分析，结合 TIN(不规则三角网)建立数字地面模型原理的具体论述，展开具体剖析，以深入了解数字地面模型在地图制图中的具体应用。 1、DTM 与 DEM 的内涵概述 数字地面模型主要是通过设定任意的坐标，来选择固定的 X、Y、Z的坐标点来选择一段连续地面的数据进行统计，也就是说，DTM 指的就是对地形表面简单的数据表示，有比较直接的含义对地形种种信息的空间分布的数据来进行阵列描述，站在数学的角度来说，使
3、用下面的二维函数的取值区间来对数字地面模型内容来进行有效地概述。 数字高程模型可以被称为 DEM。它主要是使用一组有序数值阵列形式来对地面高程表示的一种实体地面模型，这是 DTM 之中的一个分支，而其它种种地形特征值都是通过它来派生。通常来说，DTM 的描述包括有高程在内的种种地貌因子，比如说坡度、坡向以及坡度变化率等等因子在内的线性以及非线性组合的空间分布，在这之中 DEM 则是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他的比如说坡度、坡向以及坡度变化率等等地貌特性都可以在 DEM 的基础之上进行派生。 我们通常研究的地理空间本质上是三维的，然而研究者们的思维习惯是在二维空间之中来进行研究，同时分析相关
4、的数据，诸多的专题图则是平面的地图，我们在数字地面模型之中对一种或多种地理特征空间数据进行记录，主要是依靠在二维空间之中叠加一维或多维地面数据的向量空间，也可以说是地理信息系统（GIS）空间数据之中包含的实体的总和，数字地面模型的本质则是地面二维地理空间定位以及有关数字的描述分析。 测绘学中，一般习惯从地形测绘角度具体研究数字地面模型，把基本地形图中的地形要素、高程信息作为数字地面模型的内容。我们平常所称的 DTM(数字地面模型)是其地性质的数据与要素平面坐标的结合。这个 DTM 又可以叫做 DEM，数字高程模式。它从微分的角度系统描述了这个地区地形地貌的空间分布。DTM 是一种新型的数字产品
5、，与传统的矢量数据之间相辅相成，各尽其用，非常有利于进行空间分析及其重要决策。借助地理信息系统软件和电子计算机 DTM 能够通过建立一系列的模型来解决实际出现的问题，其中主要的应用分为以下方面；第一、按照用户的具体设定的等高距生成一系列的等高线图、坡度图、透视图、断面图、渲染图等与数字正射影像复合生成景观图；第二、计算特定物体对象的体积、表面覆盖面积等；第三、应用于空间复合、表面分析、可达性分析以及扩散分析等。 2、使用 TIN 来进行 DTM 的建立 在通常的形式之下，数字地面 TIN 模式则像是组成多边形网络系统之中的矢量拓扑的结构，然而在 TIN 模式之中要求规定与之相应的拓扑关系。我们
6、通常可以将 TIN 模型中结点看作是地面数据库中的包含的基本实体。在具体情况之中，拓扑关系的概念则是在地面信息数据库之中使用指针系统来对每个结点以及附近结点的关系进行标明，数据列表则是从与之相应的结点的北方向来以此按照顺时针方向进行排列的。数字地面 TIN 模型区域之外则是依靠拓扑反向虚的结点进行表示，此种虚的结点可以表现出结点则是数字地面 TIN 模型区域的边界线，使得模型结点表示的变得更加准确以及简洁。 3、DTM 在地图制图中的具体运用 3.1、运用 DEM 来进行等高线图的绘制 这种绘制的方式应用，是通过格网点高程数据信息，及其将分散的高程数据信息依靠栅格追踪方向的相关原理转变为地面矢
7、量的等值线。运用 DEM 绘制等高线图的方法能够运用到所有的可利用格网数据方法来对地面等值线图进行绘制。 比如说在一些环境较为复杂的地区，如山地等地区地形较为复杂，使用 DEM 来进行等高线的绘制，提高了地图的质量，方便施工。 3.2、运用 DEM 进行地面晕渲图的绘制 我们平常所说的晕渲图，就是利用模拟地形影子和落影的方式进行实际地形的表现形式，这种方式是测绘中非常重要的制图方式，可以运用于各种地形图、地理图乃至专题地图中。但是相对于传统的人工绘制的晕渲图过程来说，它费时费力，并且对人们具有很大的主观因素。首先运用 DEM 数据作为制图的信息源，并且用地面光照的客观反映的数字函数作为变量，而
8、后再计算该栅格应当选取的输出灰度值。通过这种矢量和晕渲图的层层叠加，展现出来的晕渲图是更加客观逼真的，能够广泛应用于实际操作中。 3.3、针对透视立体图的绘制 立体图在现实情境中的运用是非常广泛的，它能够表现出三维立体模型的图形，能够直接表示出主体在空间分布的形态和结构，并且与其他事物之间的关系。我们通过对三维立体图的分析，可以看到地理模型的高低起伏状况，并且详细的记录物体之间各层之间的实际情况，有利于研究地形变化以及内部构造。随着时间的推移，我们研究者对于地图的立体效果研究取得了一定的成绩，这些成绩的取得离不开相应的科学技术。为了更好的实现三维立体图的绘制，我们需要高素质的专业人员，这对现实
9、情况提出了比较高的要求，运用机器制图可以解决高素质绘图人员缺乏的问题，不仅可以提升制图的效率，而且有利于数据精度的提升以及效果的展现。 一直以来，我国研究者对于地图的立体效果制作了不同的鸟瞰图、透视剖面图等。在科学技术的支持之下也得到了较好的效果。但是如果要绘制好它们的话，就要求具有高素质的绘图人才。所以，比较难以推广以及应用。然而机器制图就可以有效此问题，不断提高了制图效率。 4、用 TIN 建立 DTM 应注意的问题与措施 4.1、应该注重保持地形地貌的特点 在确立 DTM 之时，密集采集等高线之上的高程点，稀疏采集等高线上的特征点、沿断面采集的坡度变化较大的点、沿格网采集高程点等等。4.
10、2、DTM 应该考虑到平坦地区微地貌的变化 在建立 DTM 之时，要内插一些高程同是水涯线应该当作特征线进行处理，同时对河流的上下游有一定的高程值。 5、结语 在未来的发展之中，在科学技术的推动之下，DTM 有着更加广泛的用途，特别是在科学研究以及生产建设之中扮演者重要的角色，使用 TIN来建立 DTM，不仅仅可以有效克服传统高程矩阵之中冗余数据的劣势，同时还可以有效提高种种以 DTM 当作基础的运算效率，不断提高工作的效率，给实际生产将相关的问题解决。 参考文献： 1宋清峻,杨荣杰,蒋东冰.数字地面模型在道路设计中的应用J.黑龙江交通科技,2007,05:62+64. 2陈开强.数字地面模型在山区高速公路选线中应用的体会J.黑龙江科技信息,2008,15:221. 3付俊卿,王旭,宋应皋.浅谈数字地面模型在公路路线设计中的应用J.交通科技,2005,06:25-26. 4李明.数字地面模型及其在工程建设中的应用J.苏州科技学院学报(工程技术版),2013,02:67-71.
