探讨三维数字地形图测绘技术_宋秀容
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：本文将结合三维数字地形图的概念及特点，对相关测绘技术的三维空间数据采集方法和技术内容进行相应的阐述分析，以期能够为业内人士提供理论参考。
关键词：三维数字地形图；测绘技术；数据采集前言：在城市化建设持续加快的背景下，传统的数字地形图测绘技术已经无法满足新形势下三维地理空间数据信息的获取需求。
由于三维数字地形图测绘技术有着测绘效率高、精度大、应用便捷等优点，其开始逐步取代传统的数字地形图测绘技术，成为当今地形图测绘的主流技术。
1 三维数字地形图的概念及特点1.1 三维数字地形图的概念所谓三维数字地形图，其就是通过三维离散点将一定范围内地形地貌起伏以及地物形状进行更加直观立体体现的一种地形图技术。
与传统的二维地形图相比较，三维数字地形图更加直观、形象、立体，在实际应用过程中不仅可以体现出地形地貌以及地物等立体对象的平面相关性，还能够更加精准地表达出地形地貌以及地物的高程、高度等信息。
1.2 三维数字地形图的特点同传统的测绘技术相比较，三维数字地形图不仅突破了空间的限制，还实现了在原本二维数字地形图到三维数字地形图的根本上的转变，从而促使地形图可以更加直观、有效的呈现出相应的地形地貌及地物信息。
具体来说，三维数字地形图的特点如下：①三维数字地形图测绘技术可以有效反映出范围区域内地形地貌的较小的高低起伏情况，并且还能够更加直观的反映出地物的空间立体结构和形状；②三维数字地形图采用了三维离散点对地形地貌及地物进行表达，通常来说在同一地形图上的地形地貌和地物，其也将是处于同一比例尺下的；③同三维地理信息系统相比较，三维数字地形图更侧重于三维数据信息的实时获取，并基于三维数据信息，构建出可以更加直观、立体表达的三维地形地貌以及地物地形图。
在实际应用过程中，三维数字地形图多用于工程规划和工程设计，结合其可视化、可编辑的特点，可以有效降低工程规划和工程设计的难度，提高工作效率，促使三维数字地形图得到众多规划设计人员的青睐；④通过三维数字地形图，工作人员可以更加直观、立体的了解到地形图中所呈现出的地形地貌及地物的相关信息，降低地形图理解难度，提高工作效率及精准度。
浅析数字地形图测绘技术在测绘中的应用
浅析数字地形图测绘技术在测绘中的应用摘要：三维数字地形图是对客观世界地理信息的可视化表达，能够全面、准确、细致地表达客观世界，不仅能表达目标的平面位置关系，还能描述和表达目标的高程，极大地提高了地形图的表达能力，从而提高了人们的空间认知能力和空间分析能力。
因此，三维数字地形图的测绘技术将会得到更好的发展。
本文对数字地形图测绘技术在测绘中的应用进行分析，以供参考。
关键词：数字地形图；测绘技术；应用引言科学合理地利用数字地形图测绘是保证测绘工程顺利实施的关键。
合理运用数字地形图测绘中全站仪、静态GPS全球定位系统等先进技术可大幅提升测绘精准度，为我国数字地形图测绘工作顺利实施奠定良好的基础，提供丰富有效的数据支撑，进而提升工程质量。
1三维数字地形图的基本概念1.1三维数字地形图的概念三维数字地形图基于平面二维数字地形图，这些地图添加高程信息，以更完整、更准确地表示地理信息的内容。
随着技术的发展，已将高程值添加到某些地物的要素点，以使其在三维空间中可见，从而可以更好地查看数字地形图。
1.2三维数字地形图需要解决的问题目前，三维数字地形图的制作面临许多技术问题，其中最重要和最具代表性的问题是:(1)获取和展示高程信息。
三维数字地形图的主要特征是能够更直观地表示曲面高程和显示地理信息。
如果直接使用生成的高程信息，则地物将与真实世界不符，并且具有偏移和变形等扭曲。
在此基础上，了解如何有效地获取和表达地物高程信息至关重要；(2)地理信息的直观表示。
地理信息的表示是数字三维制图的技术挑战之一，因为绘制平面地形图不需要多维地理信息的表示，三维地理信息的表示受多维表达式的限制，而且地理信息的位置(3)土壤有机融合技术和地形细节。
绘制地图时，如果地形和图形不紧密结合，则可能会使图漂浮在空中或渗入地面以下，从而使地图变形，从而无法更好地表示地理信息。
因此，将地形和地形数据有机地结合起来是一项必不可少的技术。
2定位原理GPSRTK技术的定位原理是在基站上放置一个接收机，在介质上放置另一个接收机或接收机(也称为移动站)。
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。
浅析数字地形图测绘技术在测绘中的应用
浅析数字地形图测绘技术在测绘中的应用摘要：科学合理地利用数字地形图测绘是保证测绘工程顺利实施的关键。
合理运用数字地形图测绘中全站仪、静态GPS全球定位系统等先进技术可大幅提升测绘精准度，为我国数字地形图测绘工作顺利实施奠定良好的基础，提供丰富有效的数据支撑，进而提升工程质量。
关键词：数字地形图；测绘技术；应用；策略制定引言我国传统地形测绘工作运用的测量仪器及技术较为落后，劳动强度大且工作效率低，测量精度方面也有所欠缺。
随着现代科技的发展和创新，测绘测量的要求越来越高，3S技术的广泛应用使得地形测绘技术朝着网格化、自动化、数字化、实时化方向发展。
1数字地形图测绘技术的应用优势1.1提高测绘精度相较以往应用的地形图，数字地形图测绘更具优势。
运用手工绘图的成图方式，会因人为技术的差异导致测量精度参差不齐。
运用光学仪器、视距测量等传统技术，依据分级布设的基本实施原则，会产生较多等级。
随着全站仪数字地形图测绘技术的深入发展，精度控制变得更加方便，可从根本上降低误差发生率，提升绘图效率。
1.2具有较强适应性外业核查环境具有明显的复杂性，甚至存在人们无法到达的区域。
在这样的情况下，要有效应用无人机遥感地理信息技术。
其不仅可以确保相关影像分辨率，还能够有效满足审核标准。
与此同时，该技术中逻辑控制器型号相对较多，并且适配性相对较高，能够在工作需求的基础上，有效选择适宜的逻辑控制器，从而使该技术应用的适应性显著加强。
1.3便捷性遥感航测技术在国土信息调查中操作简单便捷，是能够帮助调查工作快速开展的重要原因。
利用遥感航测技术能够大幅度提高调查工作的开展速度，在保证信息真实性与准确性的同时，节省了众多人力物力资源，减少了费用开支。
如，在一些工作流程复杂、覆盖范围广的偏远测量调查地区，由于测量人员有限，使用遥感航测技术能够在不增加工作人员数量的同时，有效完成整体土地信息测量工作，同时优化了测量效果，保障了测量信息的全面性与准确性。
刍议三维数字地形图测绘技术
《装备维修技术》2021年第14期—363—刍议三维数字地形图测绘技术袁成福（安徽汉谷测绘有限公司，安徽合肥230000）摘要：本文从三位数字测绘入手，对其实际应用技术进行分析。
对该技术的应用方法进行梳理，根据技术上的优势，与模型等进行集成匹配，制定完整的三位数字地图绘制方案。
关键词：三维数字；地形图；测绘技术三位数字地形图是当前地形测绘的重要技术，可以通过大比例尺直观地将测绘信息放大，直观地呈现出来，表达出地理信息的实际起伏。
利用该技术对地物进行表示时，可以对其真实样貌进行描绘。
获取更加详细的数据，提升测绘效率，保证最终测绘结果的准确性，展现出实际的空间立体结构，为后续活动开展提供参考。
1三维数字地形图概念与意义1.1三维数字地形图概念三维数字地形图建立在二维的基础上，结合二维数字地形图的技术，对技术加以优化和补充。
增加了空间信息，可以对空间内的高程等进行观测，充分展现勘测的地形和地势，通过三维的方式使其更加立体、直观的展现出来。
作为矢量图，三位数字地形图，可以使用比例尺对空间事物进行有效的表示，获取水平、竖直等方向的内容，使内容展现的更为具体。
尤其在进行全站仪测量等测量工作中，结合了当前先进的GPS、GIS 等技术，可以更有效的展现出三位数字地形图的测绘成果，将勘测的地形起伏等更完美的展现出来。
1.2三维数字地形图绘制意义三位数字地形图在实际测绘过程中，通过对各项技术的有效应用，打破传统测绘的局限性。
可以更有效的对现有的地形数据进行处理，对数据进行拆分和分析，直观的将勘测到的数据信息呈现出来，确保地形图在经济发展过程中，可以有效的应用在各个领域中。
由于该技术是借助三维离散点对地形进行表示，使得表示过程中，可以完全按照参照物的等比例尺寸进行表达，对地表起伏的形态和结构进行有效反映，为后续工作开展提供技术上的支持。
三位数字地形图依据网络为测绘支撑，结果多是数字为主，可以有效对其测绘结果进行存储，同传统测绘相比较，更具备实用性。
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。
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。
关于三维数字地形图测绘技术的探讨
关于三维数字地形图测绘技术的探讨摘要：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，应用分析一、前言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。
数字地形图便于使用、储存和绘制，但目前大部分数字地形图仍然是二维的，即所有的高程点和所有线上的特征点只反映其平面位置，而不反映其高程，地形图中所有的点和线都是二维的。
为了克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足，三维数字地形图应运而生。
在三维数字地形图中，特征点和特征线都是三维的，这使得计算或查询线状地物上任意两个特征点间空间折线段的长度；查询任意特征点的平面坐标和高程即三维坐标；绘制线状地物上任意两个特征点间的纵断面图；测量或查询任意两个特征点之间的倾斜距离、水平距离、高差、坡度、水平方位角和空间方位角变成可能。
这些功能的实现对于线状地物的工程规划和设计如灌渠路线的规划和设计、输电线路的规划和设计等等具有极高的利用价值。
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。
二、三维数字地形图的基本概念及特征1、三维数字地形图概念三维数字地形图已不是一个新概念，最早的三维数字地形图是在二维数字地形图的等高线和高程点上带高程，即这类数字地形图中只有等高线和高程点是三维的；后来以此为基础，又在一些不突出地表的地物如公路、河流等的特征点上注上高程值，使它们也变成三维的，从而使数字地形图更加三维化。
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二
○一二年第二十二期
３３５
华章
Magnificent Writing
探讨三维数字地形图测绘技术
宋秀容
（青海省第二测绘院，青海西宁810001）
［摘要］本文分析了总结二维数字地形图的局限性，以及三维数字地形图突破空间的限制，根据三维数字地形图
的特点，提出三维数字地形图研究的意义及需要解决内容。
［关键词］测绘技术；三维数字；意义现实世界是三维的立体空间，作为对客观存在特征的一种
科学的概括，随着时间不断地发生变化。
传统的二维纸质地形图具有重要的科学和军事应用价值，但它不能直观地展现现实世界的丰富多彩和千姿百态，二维数字地形图的不足主要表现在二维数字地形图采用正射投影的方式表达地形和地物，无法表达地物的空间立体结构和关系，只能较准确地反映地形和地物在同一水平面上的位置，不能实现空间方面即三维的量算和分析，对于空间信息的抽象表达很不直观，随着地图学理论与技术的进一步发展表述三维的地理信息技术出现了。
三维数字地形图研究的意义在于它既能反映制图区域内地表微小的高低起伏，能比较精确、细致、直观地反映空间地理信息，又能真实的反映其上地物的空间立体形状和结构，能反映地物的平面位置与垂直方向的高度，是数字或电子的形式，是三维GIS 和虚拟现实技术VR 的数据基础和技术基础。
1、三维空间数据的实时获取
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，传统测量技术是空间定位的基本手段。
1.1点方式数据获取技术。
全站仪测量技术可以获取三维的空间数据，不可以获得地表点的三维坐标数据。
全站仪定位测量有以下五点优势是：布点灵活，精度高，可靠性高。
效率高，经济性好。
适合林区、矿井等复杂条件下的定位测量，以及精度要求高的区域测量和空间数据更新，比原来人工采集方法大大提高了工作效率，工作量提高的同时花费较小。
卫星导航定位技术能够完成导航定位和授时功能，定位无需仰仗地面控制点,现在是我国控制测量的主要手段。
其最主要的优点是几乎不受地形和天气限制，抗干扰能力好，实时定位速度快。
激光测量技术现在已经发展到动态的实时跟踪测量再到三维立体量测领域，其优点为快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高精度、高密度，数字化、自动化。
它采用全数字特征，可靠性良好，能够实现大范围内目标空间数据的快速采集，解决测量人员难以到达的区域，反映目标地物不同层面上的采样信息，不受时间和空间的限制。
1.2面状方式获取技术。
摄影测量技术是利用光学摄影机或者其它传感器采集被测对象的图像信息，目前摄影测量最常见的有以下几种分类方法按用途分类，按距离远近分类，按技术方法分类。
数字摄影测量以数字影像为基础，根据像点与相应地面点之间的数学关系，利用计算机进行分析处理。
遥感技术获取的影像受到精度、分辨率的限制在构建三维模型的时候都要依赖于大地测量的数据成果。
从远距离高空及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波、干涉雷达等电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息响应、传输和处理。
多传感器集成技术采用融合方法构建三维模型，不同的传感器可以组合成不同的多传感器集成空间数据采集系统，一般有地面车载测量系统、机载激光扫描系统和星载测图系统。
1.3图/像扫描数字化技术。
地图数字化技术的主要优点是原始数据源比较容易得到，通过数字化仪将现有地形图负载的大量信息转换成数字信息，数字化仪分为两大类即图形数字化仪和图像扫描仪，使用地形图为数据源的数据含有三维空间数据所需要的几何信息，并且还有一定的属性信息。
总之，三维数字地形图的地形数据获取途径为直接使用原来二维数字地形图中的地形信息数据，全站仪野外测量可获取
小范围、大比例尺、高精度的地形三维数据，数字摄影测量系统，通过处理航摄影像特别是高分辨率遥感影像生成。
机载激光扫描系统直接扫描并经过处理得到，用合成孔径雷达(SAR )获取数字高程模型。
2、三维数字地形图地形的绘制技术2.1数字地形建模方法。
地形建模的图形描述方法有多种。
等高线是地面上高程相等且相邻的各点连接成的曲线，是在任意离散点表达地形的基础上，是利用等高线上点直接生成三维地形，用以表达地形高低起伏特征和地面高程的抽象；不规则三角网模型。
直接利用测量区域内野外实测采集的离散点进行构建，通过线性插值的方法获得该采样点的高程值。
用不规则三角网模型进行三维地形的空间分析，连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形；规则格网模型，将测图区域按相应的单元大小划分成规则排列的格网，采用离散的高程点构建规则格网表达地形有直接法和间接法两种；混合结构模型。
其特点是采样间隔随着地形复杂程度变化而变化，避免了规则格网表达地形的不足，但缺点是数据结构复杂。
2.2数字地形内插方法。
各种不同的插值算法对于三维地形模型的精度影响各异，在很多情况下必须进行三维数字地形的内插。
将内插方法分为整体内插方法、逐点内插和局部内插方法。
整体内插方法建立在研究区域内的所有采样点的特征观测值基础上，特点是能够充分反映宏观的地形特征，适用于大范围的三维地形，内插结果较为粗略。
逐点内插是以内插点为中心，然后确定一个邻域的范围。
特点是计算方法简单、应用灵活，是高程数据测量中较为常用内插方法。
局部内插是指将某一地形区域范围按一定的规则进行分块，为了保证整个曲面的连续性其分块方法是根据地形结构线或者规则区域进行分块，相邻分块区域之间必须要有一定的重叠率，针对内插曲面，必要时补充一定的连续性条件。
一般常见的内插方法有线性内插、双线性内插和样条函数内插。
2.3特征地形要素的提取。
除了上插值算法，提高三维数字地形模型建模的精度最有效的方法有特征地形要素的提取和改善原始数据的精度。
在实际工程应用中，用三维规则格网地形模型能够一目了然的直观显示，在实现特殊地形有更大的优势。
3、三维数字地形图地物的绘制技术
地物的绘制。
在三维数字地形图中，三维地物的绘制用以表达三维数字地形图的重要内容。
三维数字地形图将地物分为点状、线状、面状和体状。
其中点状地物通常是作为一个实体独立存在的；线状地物的空间立体形状最难准确和形象表达二维数字地形图，特征线实际上是一类三维的空间曲线，面状地物是指地表面上由一条封闭的三维空间曲线围成的区域范围，三维软件AutoCAD 绘制面状地物基本步骤为用3DPOLY 精确绘制面状地物的三维空间曲线，空间曲线通过内插算法与地形表面互相匹配，最后将空间曲面进行颜色填充；体状地物。
在三维数字地形图上，它描述包括底部范围线及其真实高度值。
【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，2009.37.。