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。

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。

一、三维数字地图的特征
三维数字地形图的设计基础为抽象符号和三维数据，其表达具有可视性，是一种通过等比例缩小来实现对某地理位置图形的再现化的重要手段，可更加准确的表达客观世界的研究点，并使测绘的造型更具有空间性和易读性，也有助于对地形分析的具体操作。

三维数字地图具有较多优势，主要表现在以下几方面：
（1）三维数字地形图将被研究的自然地理形态通过横向和纵向的三维坐标表现出来，充分的将制图区域反映出来，同时表达了空间立体性。

也就是说，通过三维数字地形图的表达，研究者可直接明确被研究的地理位置或区域的实际高低起伏、形态变化、地貌特征等，并由此实现研究的准确性。

（2）三维数字地形图的技术特点在于利用三维的离散点技术将地理地貌的特征在三维坐标系中表现不同的位置特征，最终组合成为具有特征性和写实性的地形图。

不仅如此，三维数字地形图还具有矢量意义，其对研究区域范围内的平面位置、大小、纵向高度、
高程等利用同一比例尺表示出来，特征鲜明，结构明确，便于解读。

（3）科学的三维数字地形图测绘结果在对地理区域空间信息的反映方面具有易调整性、细致性和精确性，一般而言，通过空间分辨率的概念即可明确的将信息在小范围空间图形中表达清楚，也可根据需要调整比例和分辨率，从而适应不同研究的需要。

（4）由于三维数字地形图测绘基于电子计算机技术发展而来，无法直接通过纸质形态表现完整，必须以电子或数字的形式表达，因而对测绘技术和表达技术等方面都提出了较高的要求，具有一定的技术特质和科学要素。

（5）三维数字地形图具有易操作性和可查询性，由于其有效的利用了电子计算机技术，可适应于各类全面、局部、节点等位置性的查找和选取，并对某两个或多个点之间进行测量，大大减少了实地测量的难度和对人力、物力、财力等的消耗。

（6）三维数字地形图具有易修改性。

由于被勘测地形地貌具有变动性，尤其是随着城市发展的不断加大，城市区域内的地形地貌跟随城市建设不断改变，三维数字地形图有利于通过电子计算机随时进行测绘节点的修改，使研究者对地形随时了解，并时不同时期的测绘研究结果具有时效性和准确性。

二、三维数字地形图测绘技术关键点分析
卫星定位技术、激光测量实时获取技术、地图特征信息提取等是三维数字地形图测绘技术的关键点，其基于电子计算机系统实现一系列的测绘与成形工作，具有快捷性、准确性、技术化和科学性。

（1）卫星定位技术。

全站仪集成技术和卫星定位是有效提供地形图测绘数据的重要技术手段，具有远大的发展方向。

传统的地理测绘，需要大量的人力、物力和财力进行实地考察，且测量时间长、空间广、面积大、准确性低，造成测量结果误差性大，难以作为科学的研究依据，给研究结果带来不确定性。

而卫星定位技术则很好的规避了非准确性的风险，由于卫星定位技术可在指令的要求下对某个被测量区域进行拍摄和测量，直接利用电子形式完成一系列工作，仅需专业人员在操作平台上实施操作，故而可大大节约人、物、财力，为国家节省资源，缩减成本，并提高产出。

卫星定位不受天气、地物、地形等特殊性的影响，具有全局性和抗干扰性，定位速度快和准，精度高。

（2）激光测量技术。

激光测量技术与电子技术同步发展起来，并已经从静态点测发展成为动态的实时监测，分辨率高，测绘面积广，并迅速将空间测量以三维坐标数据的形式表达出来，使被测绘地的具体形态构建更加完善准确。

（3）地图特征的提取。

卫星定位技术和激光测量技术都仅仅为三维数字地形图的测绘提供了有利的数据，但数据是离散的，不具有观测性。

而地图特征的提取则是在以上技术数据的基础上实现数字建模。

值得注意的是，卫星定位技术、激光测量技术和地图特征的提取技术是相辅相乘、缺一不可的，三种技术具有接续性，也具有共通性，有效综合应用方能完成整体被研究物的地形图测绘，并实现
比例的调整与对比研究。

还有，三维数字地形图技术的关键点应用不能仅仅局限于地质科学或对地理特征的研究方面，单纯实现地理勘测与勘查的工作要求。

随着我国科学技术的不断发展，包括市政建设的公路、铁路、电线铺设、水利维修、灌渠输水等具有线性特征的工作内容都具有一定的指导和数据提供意义，这些工程项目都需要有效利用卫星定位技术、激光测量技术、地图特征的提取实现对具体工程内容的水平、垂直位置、坡度、高差、角度等数学指标的测量和记录，并形成指导意见，甚至在譬如路灯照射范围、车辆行驶距离等等相关内容都可以提供确切的数据资料，大大提高了市政及其它类工程项目便捷性和效率。

三、结语
三维数字地形图技术综合了虚拟现实技术和gis三维数据显示与管理技术，并借由这两种技术的发展不断改进和完善。

尤其随着互联网技术水平的不断提升和在人们生活当中的普及应用，使三维数字地形图测绘技术获得了更广泛空间的交流与发扬，为我国的科技发展提供了线索，也为能源、环保、城市建设、地理研究、甚至是电信行业等提供了无限的商机。

总之，三维数字技术在发展过程中还需要有更多的研究者深入探讨，并将其扩展到更广泛的应用领域，充分发挥其作用，该技术将具有更加远大的发展前景。

当然，创新性仍是目前三维数字地形图测绘技术发展的必由之路，无论是对各类技术的提升，还是对建模方法的改进，或者对测量范围的明
确等，都需要广大相关工作者转变思路，擅于钻研和思考，以不断创新的精神去将技术更加细致化和准确性，促进我国地形图测绘技术的成熟并应用于更广泛的实际工程操作中。

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作者简介：谭凯婷，女，出生于1985年，广东人，华南师范大学增城学院地理
信息系统专业毕业，本科学士学历，于2007年7月参加工作，助理工程师职，现在主要从事gis与测绘方面的工作。

注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。