地形图等高线的自动绘制方法
清华山维在地形图等高线自动生成中的运用初探
Urban and Rural Studies 城镇建设自动控制清华山维在地形图等高线自动生成中的运用初探王政玮辽宁百特测绘地理信息有限公司摘要：本文对自动生成等高线的基本算法进行介绍，并以清华山维EPSW2005为例，从TIM模型的生成以及TIN对等高线生成的影响两个角度出发，阐述等高线自动生成的应用方法，最后通过实例分析的方式，对等高线自动生成以及高级编辑的措施进行探究，力求使等高线的绘制精度得到显著提升。
关键词：清华山维；地形图；自动生成引言在以往大比例尺地形测量中，等高线的绘制难度较大，尤其对于较为复杂的地形来说，需要借助专业化的制图软件，以便自动生成等高线。
作为测绘数据采集系统，清华山维软件能够在数据库的基础上自动生成等高线，功能十分强大，可在多领域中广泛应用。
一、软件自动生成等高线通过数据库平台技术的应用，可利用相关软件的高程点自动生成等高线，使以下三个技术类问题，分即：构网、内插高程点、内插点排序，得到有效解决。
现阶段，测绘市场中应用频率较高的软件中，自动生成等高线的基本算法主要有两种，一种为网格法，另一种为TIN模型法。
其中，前者主要由一些长方形排成矩阵式网格，每个网格的高程以不规则数据点为参考，利用距离加权平均法计算而得；后者是直接将不规则数据点作为参考，构建三角网，利用拟合方式使其自动生成等高线。
二、清华山维在等高线自动生成中的应用(一)应用原理在野外地形探测中，通常将不规则分布数据点作为地貌特征点，在此基础上可利用网格法或者TIN模型法对等高线进行绘制。
其中，TIN法的利用能够有效精简规则格网中的数据冗余情况，具有精度优势较强、三角网形态优良、分辨率可灵活变化等优点，充分体现出不规则地貌的形态特征。
因此，本文将从TIN 角度对清华山维在等高线生成中的应用进行阐述。
在TIN模型中，主要包括众多“质点”，它是根据测量地特征采集到的点。
遵循就近原则，将整个其余各点连接起来形成相互独立的三角形。
南方CASS软件绘制数字化地形图等高线的应用和技巧
等高线的建立步骤
等高线的建立步骤以等高线的建立步骤为标题，写一篇文章如下：一、了解等高线的概念和作用等高线是地形图上表示等高相同的地方的曲线。
等高线的作用是帮助我们了解地势的起伏和地形的特点，为地形分析和规划提供重要的信息。
二、收集地形数据要建立等高线，首先需要收集地形数据。
可以通过地形测量仪器、航空摄影、卫星遥感等方式获取地形数据。
这些数据包括地形高程、坡度、坡向等信息。
三、确定等高线间隔等高线的间隔决定了地形的详细程度。
一般情况下，间隔较小的等高线能够提供更加详细的地形信息，但也增加了制图的复杂度。
根据地形的起伏程度和需要，确定合适的等高线间隔。
四、描绘等高点根据收集到的地形数据，我们可以找到一些高程相同的点，这些点就是等高点。
在地图上标注这些等高点，可以帮助我们描绘等高线的走向和形状。
五、连接等高点连接等高点是建立等高线的核心步骤。
通过描绘等高点之间的曲线，可以得到等高线的走向和形状。
一般情况下，等高线是闭合曲线，但也有例外情况，比如在陡峭的山脉或峡谷中，等高线可能会中断或交叉。
六、绘制等高线将连接等高点的曲线绘制在地图上，就得到了等高线。
绘制等高线可以使用手工绘图工具，也可以使用地理信息系统（GIS）等数字化工具。
绘制时要注意保持曲线的平滑和连续，以确保地形的准确表达。
七、标注等高线为了方便阅读和理解地图，我们需要对等高线进行标注。
标注等高线的方法有很多种，可以使用高程数字、高程线、等高线符号等方式进行标注。
标注等高线可以帮助我们更好地理解地形的起伏和变化。
八、修正和完善在建立等高线的过程中，可能会出现一些错误或不完善的地方。
需要对等高线进行修正和完善，以提高地图的准确性和可读性。
修正和完善等高线可以通过与实地比对、专家评审、多次修改等方式进行。
九、制作地形图等高线建立完成后，可以根据需要制作地形图。
地形图是将等高线与其他地理要素（如河流、道路、建筑等）结合起来，综合表达地形特征的地图。
制作地形图可以使用绘图软件或地理信息系统等工具。
等高线地形图的判读与地形剖面图的画法
垂直相对高度 tan坡度角=
水平距离 影响因素——比例尺、等高距、等高线的疏密 （5）透视性问题：
A、推算等高线的值：
在同一幅等高线图上，等高距是相同的，相邻两等高线之间 的数值差为0（如在鞍部）或相差一个等高距。知道任一条等 高线和等高距，可推算出该图上其他等高线的值。
（即“低的更低，高的更高”。）
400
300
200
B、计算相对高度：
读下图，若等高线所示高度为100m、200m、300m、 400m，求城镇与H地的相对高度H1取值范围？若相对高 度最大值为h，则h为多少？
200m<H1<300m 299m<h<300m
400 300 200 100
I H
城镇
陡崖相对高度：
位于两条等高线之间的等高线
例闭1合、区如域图：，判断图中A、B的海 拔◆范若围其高各度是值多与少两？侧等高线中的较
低值相等，则闭合区域内的高度
值A：低1于5其0米等>高H线A的>1高0度0值米；； ◆B：若其50高米度>值H与B>两0侧米等。高线中的较
高值相等，则闭合区域内的高度
值高于其等高线的高度值；
坡度较 坡度
陡,沟 谷较深
平和
四周高 平坦 中间低 广阔
二、等高线地形图
２、地形图的解读 Ａ、坡度的识别 Ｂ、地形的识别 Ｃ、陡崖的高差
２、地形图的解读
Ａ、坡度的识别 等高线越密，坡度越陡 等高线越疏，坡度越缓
山
陡坡
缓坡
等高线密集
等高线稀疏
解读１：四图的等高距都是50米，注意观察各图
等高线地形图课件
世界地形图的等高线分析
总结词：全球视角
详细描述：世界地形图的等高线分析提供了全球视角，展示了全球地势的高低起伏。通过等高线地形图，可以清晰地观察到 各大洲的地形特点，例如欧洲的阿尔卑斯山脉、北美洲的落基山脉等。
灾害监测与预警系统
灾害监测
等高线地形图是灾害监测的重要基础数据， 能够提供地形地貌信息，有助于监测滑坡、 泥石流等地质灾害。
预警系统
基于等高线地形图的灾害预警系统能够实时 监测和分析地形数据，及时发出预警信息， 减少灾害造成的人员伤亡和经济损失。
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资源调查
通过等高线地形图，可以调查土地资源、水资源和森林资源等，为资源开发利用提供基 础数据。
城市规划与建设
城市布局规划
等高线地形图能够反映城市及其周边地 区的地形地貌，有助于城市规划师合理 规划城市布局，避免建设过程中的地质 灾害风险。
VS
土地利用评估
根据等高线地形图，可以对土地的利用价 值进行评估，为城市建设和土地开发提供 依据。
03
等高线地形图的解读与应 用
地形地貌的识别
山地
等高线密集，山峰、山谷明显， 表示地形崎岖。
平原
等高线稀疏，起伏平缓，表示地形 平坦。
盆地
等高线呈环形，四周高、中间低。
相对高度的测量
计算两点间的相对高度
通过比较等高线数值大小，计算出两 点间的相对高度。
判断坡度陡缓
密集的等高线表示坡度较陡，稀疏的 等高线表示坡度较缓。
等高线地形图课件
测绘技术中的坡度测量与等高线绘制方法
测绘技术中的坡度测量与等高线绘制方法测绘技术是一门既具有深度又具有广度的学科，旨在通过测量、勘探和制图等手段来描述和表达地理信息。
其中，坡度测量和等高线绘制是测绘过程中常用的技术手段。
本文将从理论与实践两个角度介绍坡度测量和等高线绘制的方法。
首先，我们来讨论坡度测量的方法。
在测绘中，坡度是指地面上某一点到水平面的倾斜程度。
坡度测量通常可使用测角仪、水平仪和全站仪等仪器进行。
其中，测角仪是一种常用的测量仪器，通过测量地面上两点之间的水平线与垂直线的夹角，进而计算出坡度。
水平仪则通过测量气泡的位置来判断地面的倾斜程度，并转化为坡度值。
全站仪则是一种多功能测量仪器，它不仅可以进行坡度测量，还可以实现位置和方位的测量，具有较高的测量精度和适用范围。
在实际的测绘工作中，根据景观的复杂性和坡度的不同，选择合适的坡度测量方法至关重要。
针对较简单的坡度测量任务，使用测角仪和水平仪即可满足需求，并且操作简单、成本较低。
而对于复杂的地形，全站仪具有更高的精度和更广泛的应用范围，可以在不同地点进行坡度测量，并通过数据处理得到更准确的结果。
接下来，我们将探讨等高线绘制的方法。
等高线是指在地形图上连接具有相同高程的点所得到的曲线。
绘制等高线的目的是为了直观地表现地形起伏和坡度分布，以便进行地形分析和规划设计等工作。
在测绘中，等高线绘制既可以使用传统的手绘方法，也可以利用数字绘图软件进行。
手绘方法是传统而常用的等高线绘制方式。
在野外测量中，通过定点测量地面的高程，并通过连线的方式描绘出等高线的形态。
在室内绘图过程中，绘制者需要根据定点的高程信息，将等高线逐渐描绘出来，并进行线型的选择和修改，以达到符合实际地形的要求。
手绘方法的优势在于灵活性较高，能够满足不同需求下的绘图要求。
然而，由于手工绘图过程需要较长的时间，并且在较大数据量的处理上存在局限性，因此随着数字技术的发展，数字绘图方法逐渐成为主流。
数字绘图方法是通过测量仪器获取地面高程数据，并利用计算机软件进行等高线生成和绘制。
南方CASS软件绘制数字化地形图等高线的应用和技巧
南方CASS软件绘制数字化地形图等高线的应用和技巧[摘要]本文介绍了南方CASS软件的等高线绘制方法，并结合工作经验，提出CASS软件在绘制等高线方面的技巧和注意事项。
【关键词】CASS软件；等高线1、引言随着科技快速发展，GPS、全站仪、计算机和各种测绘软件已在测绘行业广泛应用，大比例尺全野外数字测图手段得到普及，大大提高了生产效率。
我院通过组合使用天宝GPS、徕卡全站仪和南方CASS测图软件，完成了大量的数字地形图测绘工作，取得良好的社会效益和经济效益，也积累了一定的实践经验，现将用CASS软件在绘制等高线方面的方法和经验介绍给大家。
2、绘制等高线的基本方法2.1等高线的定义等高线指的是地形图上高程相等的各点所连成的闭合曲线。
地形图上的等高城分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线4种。
等高线的基本特点：（1）同线等高，即同一等高线上各点高程相同。
（2）自行封闭。
各条等高线必自行成闭合的曲线，若因图幅所限不在本幅闭合，必在邻幅闭合。
（3）不能分叉，不能合并。
即一条等高线不能分叉成两条，两条等高线不能合并成一条（悬崖，峭壁例外）。
等高线的绘制，为了让等高线较好的代表地形、地貌，则需要采集尽量多的特征点高程数据，然后再进行合理的拟合和修饰，才会使等高线正确、科学。
传统的等高线手工绘制方法是个复杂、繁琐的作业过程，耗时长、效率低，但因是人工绘制，可以边绘制边检查，明显错误可以随时剔除。
利用CASS软件绘制等高线则具有自动、快捷的优点。
2.2CASS软件绘制等高线首先运行南方CASS软件，通过“数据”菜单导入全站仪中的采集数据，点击“等高线”→“建立DTM”在弹出窗口中选择坐标数据文件名，软件将自动建立DTM网络，然后点击“绘制等高线”根据提示输入绘图比例尺，并在弹出窗口中选择拟合方式、输入等高距，点“确定”软件将，自动生成等高线。
软件自动生成的等高线往往不能很好的完全符合现状地形特征，需要编辑人员根据现场所绘草图进行修饰。
等高线绘制的基本原理
等高线绘制的基本原理
等高线绘制是一种地形图绘制方法，它通过绘制等高线来表示地形的高度和形状。
下面是等高线绘制的基本原理：
一、等高线的定义
等高线是连接地面上同一高度点的曲线，它们在地图上呈现为一系列平行线，每条等高线代表地面上的一个特定高度。
二、等高线的特点
1.等高线是封闭曲线，它们不会相交或分叉。
2.等高线的间距表示高度差，间距越小，高度差越小。
3.等高线的密集程度表示地形的陡峭程度，密集的等高线表示地形陡峭，稀疏的等高线表示地形平缓。
三、等高线的绘制方法
1.确定等高线的间距和起点：等高线的间距应根据地形的陡峭程度和绘图比例来
确定，起点可以选择地图的最低点或其他标志性地点。
2.从起点开始绘制等高线：从起点开始，按照等高线间距的大小逐渐向上绘制等高线，直到绘制到地图的最高点。
3.绘制等高线的特征点：在等高线上标注一些特征点，如山顶、山谷、河流等，以便更好地理解地形。
四、等高线的应用
等高线图是一种重要的地图类型，它可以用于军事、地质、建筑、旅游等领域。
在军事领域，等高线图可以用于战术规划和军事行动的指挥；在地质领域，等高线图可以用于矿产勘探和地质调查；在建筑领域，等高线图可以用于建筑设计和规划；在旅游领域，等高线图可以用于户外探险和旅游规划。
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地形图等高线的自动绘
制方法
集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
地形图等高线的自动绘制方法
1.自动绘制等高线的常用方法
1.1网格法：它的基本原理是以不规则原始数据为依据，用双二次拟合，按距离加权平均或按距离加权最小二乘等方法拟合一张曲面，将规则网格点的平面坐标代入曲面方程求解出网格点的高程，然后在以网格点的高程为依据内插等高线。
其主要步骤为：根据离散点计算方格点数据；在网格边上内插等值点；追踪等值点，形成某一高程值的若干等值线；联结等值点绘制光滑曲线。
网格法绘制等高线的精度同网格的大小即采点密度有很大的关系，在取较小间距的网格时，虽然可以提高制图精度，但要占用较大内存，且不适用于处理地性线。
由于网格点的高程是通过对原始离散点拟合内插后计算得到的，无论采用哪种算法，网格点的精度都不可能高于原始离散点的精度，相反，拟合后可能使得某些原始离散点的实测高程值发生改变，整个地形趋于平滑。
1.2 三角网法：此种方法直接根据实际获得的不规则离散数据点构成不规则三角网，然后在不规则三角网上内插等高线。
其主要步骤为：自动联结三角网；在三角形边上内插等值点；寻找等高线的起始点和追踪等值点；4）联结等值点绘制光滑曲线。
相对于网格法而言，三角网具有以下特点：对于分布不规则的离散点，不须变换成规则网格点，可直接利用原始观测点插补等值点，这样可以提高等高线的精度，且对特征高程点部位任意小的等高线图形均能绘出；应用三角网法绘制的等高线图可具有自由边界，在有观测点地区均可出现等高线；三角网法绘制等高线方法简单，程序设计也比较简单。
2.三角网法绘制等高线的原理
2.1 自动联结三角网用三角网法绘制等高线首先必须联结三角网。
必须考虑到获取原始信息的质量，使其符合线性补插的要求。
应建立在可能条件下的最佳三角网，保证插补精度。
首先要确定第一个三角形。
从离散点中任取一点作为第一个三角形的第一顶点，找出距该点最近的点作为一号三角形的第二个顶点，在满足三边长度近似相等条件下，找出距这两点连线中点最近而且与这两点不在一直线上的点作为一号三角形的第三顶点。
这样就形成了一号三角形的信息，满足最佳三角形条件，同时也为以后扩展三角形网时避免交叉提供了有效保证。
确定了第一个三角形后，就要向外扩展联结全部离散点构成三角网，并确保三角形中没有重复和交叉的三角形。
首先从第一号三角形的第一条边向外扩展，用直线判别正负区的方法排除不能用于扩展的点，然后从剩余的可扩展点中挑一点作为扩展点的条件，用余弦定理判别找出具备角度最大的点作为被扩展点。
这样就基本形成了第二号三角形。
为了避免重复和交
叉，还要进行一次检查判断。
其方法是应用三角形任一边最多只能被2个三角形共用这一条件，进行比较。
如果新三角形有一条边已经属于两相邻三角形的公用边，则此新三角形无效，否则该三角形被正式承认。
依此继续扩展，直到所有三角形的3条边都做完扩展工作，此时就形成了三角形网。
2.2 在三角形边上内插等值点：为了在所形成的三角形上内插等值点，应首先判断三角形的边上是否有等值点。
要确定等值点是在三角形上通过，必须给定等高线通过三角形的条件。
设等高线的高程为Z，只有当Z介于三角形的两个端点高程值之间时，等高线才通过该三角形边。
2.3 寻找起始点并追踪等值点：绘制等高线必须首先找出起始高程点，也即线头。
对于闭合等高线而言，它一定位于制图区域内部，其内部三角形边上任一等高线均可作为线头和线尾；对于开曲线来说，等高线起始于边界又终止于边界，其线头和线尾一定位于边界三角形的最外边上。
判定线头和线尾的方法为：如果等高线不是位于边界上，则该点既是前一个三角形的出点，又是下一个三角形的进点，而如果该点是位于边界上的等高点，则它只可能是该三角形的进点或出点，不会既是进点又是出点。
线头找到后，就要顺序地追踪出一条等值线的全部等值点，为了使等值点按一条等高线通过的先后顺序排列，必须顺着线头按照一定的算法进行追踪。
2.4 联结等值点绘制光滑曲线：当某一数值的等值点全部追踪后，即可调用曲线光滑程序，把离散数据点连接成光滑曲线并进行图形输出。
曲线要力求在图形不失真的前提下尽可能光滑。
3.自动绘制等高线设计的方法和过程
在熟悉了绘制等高线的原理和步骤后，就可进行编程设计，在编制各个步骤程序模块的基础上，形成了总的图形绘制程序。
4.结束
依照三角网绘制等高线的一般步骤，编制各子程序块来实现其各自不同的功能。
程序采用C语言编程，在586机型，TC3.0编译环境下运行成功。