等高线是在建立数字地面模型的基础上由计算机自动勾绘的,计算机勾绘的等高线能够达到相当高的精度。
数字地面模型是地表形态的一种数字描述,简称DTM(Digital Terrain Model)。DTM是以数字的形式按一定的结构组织在一起,表示实际地形特征的空间分布,也就是地形形状大小和起伏的数字描述。数字表示方式包括离散点的三维坐标(测量数据)、由离散点组成的规则或不规则的格网结构、依据数字地面模型及一定的内插和拟合算法自动生成的等高线(图)、断面(图)、坡度(图)等。
DTM的核心是地形表面特征点的三维坐标数据,和一套对地表提供连续描述的算法。最基本的DTM至少包含了相关区域内平面坐标(x,y)与高程z之间的映射关系,即:
z=f(x,y) x,y∈DTM所在区域 (9-3)
通过DTM可得到有关区域中任一点的地形情况,计算出任一点的高程并获得等高线。DTM的应用极其广泛,它既可以最终产品的形式直接应用于工程设计、城镇规划等领域,计算区域面积,划分土地,计算土方工程量,获取地形断面和坡度信息等,同时也是数字地形图和地理信息系统的一种基础性资料,更确切地说本身就是数字地形图中描述地形起伏的一种形式。
在数字测图系统中,地面起伏的可视化表达方式主要是等高线。在大比例数字测图系统的开发中必须解决如何用观测平面位置和高程的地形碎部点生成等高线的问题。一般的方法是先利用地形碎部点建立某种形式的DTM,然后利用DTM内插出等高线。
数字测图系统自动绘制等高线的步骤如下:(www.daowen.com)
(1)建立DTM。
(2)内插等高线上的点。
(3)跟踪等高线上的点以形成等高线。
(4)对已形成的等高线进行光滑。
建立DTM是绘制等高线的基础。建立DTM的方法与DTM的形式密切相关。在大比例数字测图系统中,由于精度、速度等方面的原因,一般采用不规则三角网的形式,直接利用原始离散点建立数字高程模型。三角网法直接利用原始数据,对保持原始数据精度,引用各种地性线信息非常有用;尤其是对于地面测量获得的数据,其数据点大多为地形特征点、地物点,它们的位置含有重要的地形信息。对于数字测图直接利用原始离散点建立数字高程模型是比较合适的。
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