三维数字地形图测绘技术要点分析 孟凡争
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三维数字地形图的测绘技术研究发表时间:2016-11-08T16:29:05.687Z 来源:《基层建设》2015年11期作者:万映劲[导读] 摘要:本文从多个方面探索了三维数字地形图的技术应用思路,着重分析了三维数字地形图的测绘思路,测绘地形图从二维逐步发展为三维的巨大变化,表达了对于地理信息技术而言,从立体的多维技术和空间关系的巨大技术进步。
无锡市惠山测绘有限公司 214000摘要:本文从多个方面探索了三维数字地形图的技术应用思路,着重分析了三维数字地形图的测绘思路,测绘地形图从二维逐步发展为三维的巨大变化,表达了对于地理信息技术而言,从立体的多维技术和空间关系的巨大技术进步。
三维数字地形图技术也给城市建设和发展起到了巨大的推进作用。
关键词:GIS;三维;地形图;测绘;技术随着我们国家的科技进步和经济发展,土地的利用正在逐步从粗放型宽泛利用过渡到寸土寸金的精细利用。
针对土地利用的高效化和数据化,对于地形的测量和数据的收集就成为十分重要的一环。
传统构架下的地形测绘主要是利用二维测绘的方式进行绘制,但是这种二维测绘的地图上所有的线特征点和对应的高程点都只能在其二维平面上进行设置对应,对其高程却没有相应的对照。
为了克服这种二维地形测绘图上的不足之处,三维数字地形图应运而生。
1 三维数字地形图的概要介绍三维数字地形图其主要表达的空间范围一般是小而精细的,它所具有的特点有如下组成:直观、完整、准确、形象。
相对于传统的二维数据图,三维数字地形图能够对于地面上那些十分细小的起伏进行更准确的表现,对于空间自身的立体形状结构构架表现掌握的更加准确。
下图就是普通的二维地形图和三维数字地形图的对比。
图1 二维地形图(左)和三维数字地形图(右)的对比 2 三维空间测绘数据的获取技术相对于二维地形图粗放式的数据获取和输出,三维地形图进行数据输出精细化的前提就是要对于地理信息的数据进行精细化和完整化的处理。
到目前为止,我们主要使用的数据三维信息化获取途径有以下的几种:首先是数字化的测量结束。
测绘技术三维数据可视化方法引言:测绘技术是一门将地球上的实体地物或其描述信息加以定位、测量和计算,最终形成地理信息的学科。
随着科技的不断发展,测绘技术的应用范围也越来越广泛,从传统的二维测绘逐渐发展到三维测绘。
而为了更好地理解和分析三维数据,可视化方法成为了不可或缺的工具。
一、三维数据的可视化意义1. 帮助理解空间关系:三维数据的可视化能够直观地展现地球上的地理空间关系,例如地形起伏、地物分布等。
通过可视化,人们可以更加直观地理解地形、地物的分布以及它们之间的关系,这对于地质勘探、城市规划等领域具有重要意义。
2. 提供决策支持:在一些需要空间决策的场景中,如城市规划、环境评估等,通过三维数据的可视化可以为决策者提供直观的信息支持。
决策者可以通过可视化了解地理信息的特点和趋势,从而做出更准确、科学的决策。
3. 促进学术研究:对于地学、地理学等学科的研究者来说,三维数据可视化方法可以提供更全面、立体的研究视角。
通过可视化,研究者可以更深入地分析数据,挖掘出意想不到的关系,推动学术研究的发展。
二、三维数据可视化方法1. 直观的立体显示:一种常见的三维数据可视化的方法是通过立体显示。
通过使用特殊的显示技术,如立体眼镜、虚拟现实设备等,可以将三维数据以立体视觉的方式展现给观察者。
这样可以更加真实地还原地球表面的立体结构,提高人们对地形、地物的感知能力。
2. 等高线图:等高线图是一种常用的三维数据可视化方法,它通过在地图上绘制等高线来表示地形的起伏变化。
等高线图能够直观地展示地球表面的高低差异,帮助人们理解地形的特征和分布。
3. 体素化可视化:体素化可视化是一种将三维数据转化为体素表示,并通过对体素进行可视化展示的方法。
通过将三维数据分割成一系列小的体素单元,可以更加精细地表示地球表面的特征。
体素化可视化方法在地质勘探、医学图像处理等领域有着广泛的应用。
4. 虚拟现实技术:虚拟现实技术是一种将人们置身于虚拟环境中的技术。
文章编号:0494 0911(2002)05 0010 02中图分类号:P217 文献标识码:B3维数字地形图及其应用的研究郭 岚(西安科技学院测量工程系,陕西西安710054)Study of Three Dimensional Digital Relief Map and It s UsesGUO Lan摘要:传统的纸质线划地形图和2维数字地形图由于采用正形投影的方式表达地物和地貌,无法全面和准确地反映地物的高程与破碎地貌,为了克服其在空间表示和应用方面的不足,提出建立3维数字地形图的想法,并着重探讨3维数字地形图的表示方法和应用价值及生产方法。
关键词:地形图;特征点;空间收稿日期:2001 12 27作者简介:郭 岚(1965 ),女,河北隆化人,硕士,讲师,主要从事测绘教学与研究工作。
一、引 言地形图是对客观存在的特征的一种科学的概括(综合)和抽象。
由于其客体是一个丰富多彩、千姿百态的3维空间实体,所以,人们一直在探讨一种既能全面、准确和直观地反映这个实体,又能在其上面方便地进行分析、规划和设计的 地形图!。
传统的纸质线划地形图由于采用正形投影的方式表达地物和地貌,能较全面和准确地反映地物和地貌在水平面上的位置,但在竖直方向,只有高程注记和等高线两种方式来表达地物的位置和地貌,由于受图面负荷的限制,高程注记无法全面和准确地反映地物与破碎地貌,尤其在地物密集区,从而导致人们很难在2维线划地形图上进行空间方面的量算和分析。
例如,电线、公路、铁路、灌渠等线状地物,本来是一种空间曲线,2维线划地形图只能准确反映其在水平面上的投影位置,而不能全面准确反映其空间特性,也就无法在其上面准确量测其空间长度。
数字地形图作为机助制图的产物,虽然具有便于使用、储存和绘制等优点,由于沿袭了纸质线划地形图表示地形和地貌的方法,目前大部分数字地形图仍然是2维的,即地形图中所有的点和线都是2维的;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。
《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。
地籍测绘中测绘技术的应用分析孟凡勇摘要:近年来,经济的发展带动科技水平不断进步,测绘技术在地籍测绘工作中具有一定的重要性和关键性,其不仅是地籍测绘工作有效开展的保障,也是地籍测绘工作顺利进行的基础。
本文对现代测绘技术在地籍测绘中的应用进行研究,分析地籍测绘技术的作业流程,总结野外数字测绘、遥感测绘技术、3S集成测绘、扫描数字化测量以及GPS测绘五种现代测绘技术的应用策略,希望能够为广大地质测绘工作者提供有效帮助,强化测绘技术应用。
关键词:地籍测绘;测绘技术;应用引言地籍测绘工作主要是对不同土地之间的界限坐标进行精准的测量,同时还要明确不同土地上各类要素内容,将其精准记录在专项测量图纸中,形成详细全面的土地信息资料。
如果地籍测绘活动无法保证精准性,那么就会对土地管理工作带来非常显著的负面影响和阻碍。
而在数字化技术广泛应用的背景下,地籍测绘活动也迎来了诸多变革和发展机遇。
如果能够灵活使用各类数字化技术,地籍测绘工作的精准性与全面性都能够得到较好的保障。
文章立足于这一点,浅谈测绘技术在地籍测绘中的全面应用。
1测绘及地籍测绘测绘是以信息科学、空间科学、网络通讯、光电技术以及计算机技术为基础,以地理信息系统(GIS)、遥感(RS)以及全球定位系统(GPS)等为技术核心,通过测量手段来获得地面已有特征点及界限等可以反映地面现状的图形与位置信息,多数是供行政管理或者是工程建设规划之用。
测绘指的是,对地表人工设施的空间位置、大小、形状、属性或者是自然地理要素等进行采集、测定、表述,并对获取的信息、数据、成果进行处理及提供的一种活动。
地籍测绘是以地块为基础,以实际需求的不同为依据,可分为多种不同类别,同时也有多种地籍表示方法,如城市地籍、农村地籍或者是财产地籍、税收地籍等。
地籍测绘指的是,利用测绘技术来获取真实、准确的地籍信息,构建健全的地籍档案,并对地籍实施综合管理。
2地籍测绘中测绘技术的应用2.1野外数字测绘技术在地籍测绘中的应用野外数字测绘技术是当前较为新颖的测量技术之一,该技术方式主要依靠全站仪、计算机和信息技术作为支持。
三维数字地形图测绘技术研究摘要:三维数字地形图在工程应用中有着的重要地位和广泛前景,是一种较新的三维绘图技术,基于此,本文从广州市某工业园区为例,对三维数字地形图测绘的步骤以及注意事项进行了分析。
关键词:三维数字地形图;测绘技术;实例1、三维数字地形图的概念三维数字地形图指的是地物、地貌等立体形状和空间坐标用三维点表示出来,在这样的途中,地形、地貌都是它描述的对象,即线划地形图。
这就意味着,三维地形图中所有的地形、地貌、地物都是三维体现的,横轴和纵轴表示的是地貌、地物的水平投影,而Z轴则表示的是三维的坐标,是立体的、空间的。
2、实例分析三维数字地形图测绘受广州市某工业园区管理委员会委托,对其工业园建设用地进行控制性测量和数字化三维地形图测绘。
该工业园区周边有数个村落,南边有一条国道通过,交通比较便利,测区村庄密集,村庄周围树木较多,通视困难;测区东北部有大片水田;测区西部为鱼塘,水深测量相当困难。
经现场勘探并从多方面收集资料,测区附近有广东省国土资源厅测绘院布设3个GPS-D级点、2个GPS-E级点作为本次平面控制起算点,测区高程控制采用4个四等水准点作为本次测绘的高程起算,采用GPS高程拟合测区高程。
2.1测绘选点和埋点本次测量的首级平面、高程控制都是采用GPS全球定位系统。
根据测区的现场情况,在楼房、高坡地、公路边、岩石区等土质坚硬的地方选点,采用预制好的混凝土标石进行标示并对其编号,混凝土标石的型号为上截面15×15㎝、下截面20×20㎝、高为60×60㎝。
2.2测量观测方案2.2.1测前准备。
在观测之前,先要注意做好GPS内存数据容量检查、认真了解各GPS点所处的环境及最佳观测时间、GPS各项设置如静态或动态、高度截止角、天线类型、天线量测方式、数据采样率等是否正确等数项准备工作。
2.2.2观测方案。
观测作业开始后,出发到测点前,应认真检查GPS主机、电池、电缆、测GPS天线的钢尺、记录纸、笔、脚架及对讲机等必备品;认真地架好仪器,对中、整平、接好电缆;量测天线高,这里要注意GPS天线高的量测一般都是量的斜高,不要人为地改为垂直高;开始观测时,只需按下电源开关,这时记录好测点名、开机时间、开机时天线高;观测结束时,先关电源,不要马上拆机,还要再量天线高,以判断观测过程中仪器是否动过。
三维数字地形图测绘技术的研究随着科技的不断发展,三维数字地形图测绘技术逐渐成为地理信息科学领域的重要研究方向。
本文将详细探讨三维数字地形图测绘技术的研究背景、研究方案、数据处理与分析以及结论与展望。
三维数字地形图测绘技术是一种利用现代测量技术获取地形信息,并对其进行数据处理和分析,最终绘制出三维地形图的方法。
这种技术以其高精度、高效率和直观性等特点,广泛应用于土地资源调查、城市规划、灾害预警等领域。
因此,对三维数字地形图测绘技术的研究具有重要意义。
在三维数字地形图测绘技术中,最常用的测量方法包括全球定位系统(GPS)、激光扫描技术(LIDAR)和卫星遥感等。
全球定位系统(GPS)是一种利用卫星信号进行定位的技术。
通过GPS 接收机,可以获取地球表面任意点的经纬度和高程信息。
这种技术在户外测量中具有较高的精度和效率。
激光扫描技术(LIDAR)是一种利用激光雷达对地表进行扫描以获取地形信息的方法。
LIDAR设备可以快速获取大量地表数据,并能够准确测量植被覆盖下的地形。
卫星遥感是一种利用卫星图像获取地形信息的技术。
通过分析卫星图像,可以提取出地形特征、地貌形态等信息。
这种技术具有大范围、低成本的优势,但精度相对较低。
获取地形信息后,需要对数据进行处理和分析,以便绘制出完整的三维数字地形图。
数据处理主要包括数据采集、编辑、处理与分析等步骤。
数据采集主要通过上述测量方法获取地形数据。
在数据采集过程中,需要注意数据的精度和覆盖范围。
数据编辑主要是对采集到的数据进行预处理,如去除噪声、滤波平滑等,以提高数据质量。
数据处理是将采集到的数据进行坐标转换、插值等处理,以生成连续的地形曲面。
常用的数据处理方法包括泰森多边形法、距离反比权重法等。
数据分析则是通过地形起伏度、坡度、剖面分析等方法,对地形数据进行深入挖掘,以便更好地理解地形特征和地貌形态。
通过对三维数字地形图测绘技术的研究,我们可以发现,测量精度的提高、数据处理方法的优化以及系统建设的完善是今后需要重点和改进的方向。
数字地形图测绘要点解析摘要:为了提高数字地形图测绘工作的质量,给各项工作的开展奠定良好基础。
本文在阐述数字地形图测绘价值的同时,对数字地形图测绘的问题现状以及相关措施进行了解析,具体内容如下分析。
关键词:数字地形图;测绘技术;工作要点引言在测绘经济高速发展的今天,计算机和数字化技术的应用已经越来越广泛,数字化测绘技术也因高科技的融入,测图技术得到相应的提高,数字化测绘技术因其测图精准,采集数据的便捷快速得到广泛的应用。
方便了工作人员的工作,大大的提高了测绘的工作效率。
一、数字地形图测绘价值体现(一)高精度在过去传统的测绘工作中,测量数据主要靠工作人员借助一些工具来利用人工收集,绘图人员再根据得出的数据加以分析和计算,在这个过程中,需要投入大量的人力物力,不仅耗费的时间长,过程复杂,而且误差率也居高不下,降低了测绘的工作效率。
而新兴的数字化测绘技术,利用计算机来实现图形的绘制和误差率低的分析,能非常高效迅速的完成测绘工作,其得出数据的精准度和完整性也是远远高于传统的测绘工作的,很大程度的提高了测绘技术的效率。
(二)低劳动强度新型的数字化测绘技术在现有的工程实际操作中已经得到普遍的应用,并且获得非常高的评价和认可,该技术改进了工作人员的工作环境,实际操作的工作人员不需要到户外操作,可以利用航拍技术来对地形加以拍摄,利用得到的影像资料,综合计算机专业的图形处理软件,对图形分析计算然后出图,而且由此操作得出的数字图形清晰准确,测绘工作的效率大大的提高,操作成本也相对的降低,而传统的测绘技术应用,在实际的操作过程中需要工作人员到实地进行测绘,以此来获得数据,进行计算得出图形,整个工作过程工作量大,工作人员也是非常的辛苦,而且因为整个的过程都是人工操作,存在误差也是常有的事。
二、数字地形图测绘的问题现状(一)存在缺乏精确收集的资料的问题传统的测绘技术在实际测绘过程中,需要用到相关的工具来实现数据的采集,该方法受外在因素的影响,具有很大的局限性,测量数据的准确性无法得到保证,在后续的工作中,如果把有误差的数据应用到地图绘制当中去,就会出现地形图的误差,导致后续的工作也出现偏差,影响施工的顺利进行。
对三维数字地形图测绘技术应用的分析摘要:三维数字地形图将以往采用的二维地形图提升到了三维空间的高度,打破了空间的限制,从更高的角度去表达和分析现实世界,还有各实物之间的空间架构,这对城市的建设和规划会有很好的启示和指导作用,而且它对三维地理信息系统的发展有很有利的促进作用。
关键词:三维数字;地形;测绘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指的是地物、地貌等立体形状和空间坐标用三维点表示出来,在这样的途中,地形、地貌都是它描述的对象,即线划地形图。
这就意味着,三维地形图中所有的地形、地貌、地物都是三维体现的,横轴和纵轴表示的是地貌、地物的水平投影,而竖轴则表示的是三维的坐标,是立体的、空间的。
1.2三维数字地形图的特征三维数字地形图的特征主要表现在以下几个方面:第一,它是数字或电子版形式的,不是传统的纸质的。
第二,它不仅能够描述地物的空间位置和形状,而且能够描述区域内的自然地貌的起伏状况。
第三,它的制图比例是一比一的,表示的是某地物的平面的大小和位置以及三维的空间高度或空间位置,这是通过设定地面上空某一点来测量的。
第四,地形、地貌和地物的立体形状都是通过三维的离散点来描述出来的。
第五,我们从三维地图上所看到的信息都是非常精确和细致的,我们用更易懂的词来描述这一特点,就是说三维数字地形图都是大比例尺的,或者说是高分辨率的,而且它所描述的区域都非常小,所以内容详细,画面清晰。
2三维数字地形图的地形数据及表达方法分析地形数据即为表现地势走向的地貌数据,包括平面位置和高程数据两种信息,这两种信息目前主要通过野外测量、航空航天遥感影像和现有地形图数字化三种方式获得。
航空摄影测量一直是地形图测绘和更新的有效手段,其所获取的影像数据是高精度大范围的DEM生产最有价值的数据源。
另外,近年来出现的干涉雷达、激光扫描仪等新型传感器数据被认为是快速获取高精度、高分辨率的DEM最有希望的数据来源。
测绘技术数值地形模型分析技巧近年来,数值地形模型在测绘技术中的应用越来越广泛。
数值地形模型可以用来描述地表的几何形态,为地理信息系统以及城市规划、环境保护等方面提供可靠的数据支持。
在进行数值地形模型分析时,需要掌握一些技巧,以保证模型的准确性和可用性。
本文将就数值地形模型分析技巧进行论述,分析其应用和方法。
在进行数值地形模型分析时,首先要确保数据的质量。
测绘技术中获得的数值地形模型数据可以来源于航空遥感、卫星遥感、全球定位系统测量等多种途径。
不同的数据源具有不同的精度和分辨率,因此在数据采集阶段要进行合理的选择和处理。
例如,在进行地形高程分析时,如果采用的航空遥感数据精度较低,应适当选择较大的分辨率进行分析,以保证模型的准确性。
其次,在进行数值地形模型分析时,还需要选择合适的地形分析方法。
常用的地形分析方法包括坡度分析、坡向分析、流域分析、等高线分析等。
不同的地形分析方法可以提供不同的地貌信息,因此在选择分析方法时要根据具体的研究目的进行选择。
例如,在进行土地利用规划时,可以通过等高线分析来获取地区的地势起伏情况,以便合理规划土地利用空间。
而在进行水资源调查时,可以通过流域分析来研究河流的水文特征,为水资源管理提供支持。
同时,在进行数值地形模型分析时,还需要进行数据预处理和后期处理。
数据预处理包括数据的清洗和校正,以确保数据的准确性和一致性。
例如,当数据中存在异常值时,可以通过插值等方法进行处理,以保证数据的连续性和可用性。
后期处理包括数据的可视化和结果的解释,以便更好地展示和传达分析结果。
例如,可以使用地形图或三维模型来直观地展示地形变化情况,以便更好地理解和利用分析结果。
除了以上的基本技巧,还可以结合其他相关技术和工具来进行数值地形模型分析。
例如,可以使用地理信息系统软件来实现数据的导入和处理,以及结果的可视化和分析。
同时,还可以结合无人机技术、激光雷达技术等进行地形数据的获取和分析,提高分析的精度和效率。
三维数字地形图测绘技术的研究刘兴振摘要:三维数字地形图,丰富了传统形式上二维数字地形图信息,将其延伸为三维地理空间数据信息。
该文从三维数字地形图的测绘、绘图以及应用3个层次入手,将分析的重点放在利用三维数字地形图,对地形较为特殊或者线状地物等处的测绘方法上,并研究了在建立地形模型以及地物模型方面的集成匹配技术,以三维空间的视角,观察其与客观事物之间存在着的空间结构关系。
关键词:三维数字;地形图;测绘技术引言城市化进程加快的同时,对城市测绘工作量也有着加大,在信息化发展时代,提高测绘工作的效率就显得比较重要。
在三维空间的测绘技术应用,对实际测量工作的水平就能得到有效提高,并在实际测量工程中得到了广泛应用,在通过从理论层面对三维数字地形图测绘技术的应用研究下,就能为实际技术应用有着实质性意义。
1、三维数字地形图的特点与概念三维数字地形图是一个较为成熟的概念,三维数字地形图初期是在二维地形图上,等高线与高程点带高程,即在二维地形图中只有高程点与等高线是三维的。
在后期发展过程中,将某些地表物体如河流,公路将其高程标注于特征点上,将其从二维变为三维。
但是从严格的意义上来说,这些都不是完整的三维数字地形图。
三维地形图将地表物体与地形都看作是三维的空间。
对地表物体与地形的表示采用的是三维离散点。
也可以理解为用来表示地貌与地形特征的特征线与点都是三维的。
在三维坐标中,地物或地貌在水平面上的投影用X,Y来表示,高程则用Z来表示。
三维数字地形图的特点在于在反映地表物体立体形状的同时又能反映区域内的地形起伏情况。
三维数字地形图是一种矢量图,在地面物体竖直方向与平面位置反映方面,是按照同一比例尺进行表示的,在对空间信息表示时,具有较高的精度,内容方面也比较详细。
三维数字地形图与传统二维地形图最大的区别就在于只能是数字或者是电子形式。
2、三维地形及地物测绘内容2.1、绘制三维地形通常情况下,等高线、不规则格网(TN)以及规则格网模型(Gird)是表达数字地形较为常见的3种方式。
基于地面三维激光扫描的精细地形测绘孟宪洋摘要:我国的地形情况比较复杂,因此在进行多种工程建设的时候,必须对地形进行测量和勘探。
但是传统的勘测方法,并不能对地形进行精准的测绘,达到测绘需求。
近年来,在测绘领域不断加入计算机方法,利用三维激光扫描,不仅能够提高测绘的精确度,还能保证测绘结果。
本文对三维激光扫描测绘原理进行了细致的分析,对其实际应用情况进行了分析,并且总结了其存在的问题,希望能够促进三维激光扫描的发展。
关键词:三维激光扫描,地形测绘,勘测引言我国土地辽阔,并且地形复杂,在进行相关的地质工程建设之时必须要对地形进行充分的测量,以便于确定其常见问题,保证在进行工程建设的时候不会出现问题。
但是在地形勘测的过程中,传统的方法存在多方面的弊端,一是不能完整的描述地形测绘的内容,二是其结果存在很大的误差性。
近年来,三维激光扫描测绘获得了大家的青睐,因为这种扫描测绘方式把测绘与信息技术融合在一起,不仅能够解决传统测绘中的问题,还能让扫描测绘结果变得更加准确和安全。
而且测绘的效率也有所提升,其测绘成果也比较显著。
1. 三维激光扫描的原理分析三维激光扫描仪主要通过激光扫描系统来进行扫描,同时借助处理器等相关的处理软件来完成数据的传输与处理。
三维激光扫描仪的工作需要通过扫描系统和测距系统进行运作,而且数据分析有赖于计算机软件,因此当仪器进行工作的时候,激光脉冲会进行有序轮换,然后对勘测对象进行水平角的测量,在获取数据之后,通过计算机内部计算对相应的区域和坐标进行重复运算。
通常来说,三维激光扫描使用的软件是Cyclone,它原酸之后得到的三维坐标非常精准,因为它整合了卫星观测数据,所以非常具有实用意义。
我国本来就是地形复杂的国家,因此许多地形在测量的时候不仅存在难度,而且存在安全问题,比如四川的山脉和悬崖,东北的沼泽地等等,当对这些地带进行勘测的时候,传统的方法非常容易给勘测人员带来安全隐患,并且也无法保证数据的准确性。
文章编号:0494 0911(2002)05 0010 02中图分类号:P217 文献标识码:B3维数字地形图及其应用的研究郭 岚(西安科技学院测量工程系,陕西西安710054)Study of Three Dimensional Digital Relief Map and It s UsesGUO Lan摘要:传统的纸质线划地形图和2维数字地形图由于采用正形投影的方式表达地物和地貌,无法全面和准确地反映地物的高程与破碎地貌,为了克服其在空间表示和应用方面的不足,提出建立3维数字地形图的想法,并着重探讨3维数字地形图的表示方法和应用价值及生产方法。
关键词:地形图;特征点;空间收稿日期:2001 12 27作者简介:郭 岚(1965 ),女,河北隆化人,硕士,讲师,主要从事测绘教学与研究工作。
一、引 言地形图是对客观存在的特征的一种科学的概括(综合)和抽象。
由于其客体是一个丰富多彩、千姿百态的3维空间实体,所以,人们一直在探讨一种既能全面、准确和直观地反映这个实体,又能在其上面方便地进行分析、规划和设计的 地形图!。
传统的纸质线划地形图由于采用正形投影的方式表达地物和地貌,能较全面和准确地反映地物和地貌在水平面上的位置,但在竖直方向,只有高程注记和等高线两种方式来表达地物的位置和地貌,由于受图面负荷的限制,高程注记无法全面和准确地反映地物与破碎地貌,尤其在地物密集区,从而导致人们很难在2维线划地形图上进行空间方面的量算和分析。
例如,电线、公路、铁路、灌渠等线状地物,本来是一种空间曲线,2维线划地形图只能准确反映其在水平面上的投影位置,而不能全面准确反映其空间特性,也就无法在其上面准确量测其空间长度。
数字地形图作为机助制图的产物,虽然具有便于使用、储存和绘制等优点,由于沿袭了纸质线划地形图表示地形和地貌的方法,目前大部分数字地形图仍然是2维的,即地形图中所有的点和线都是2维的;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。
三维数字地形图测绘技术要点分析孟凡争摘要:本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析,文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手,进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术,最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。
关键词:三维数字地形图测绘技术;概况;空间数据;空间匹配集成技术前言在现代社会事业的建设与发展中,测绘工作是非常重要的一部分,为了提升测绘工作的质量,需要采取一系列先进的测绘技术,三维数字地形图测绘技术就是一大利器,利用该技术可以获取更高精度的数据信息,便捷的操作手法和高度智能化的模式,在省时省力、提升效率方面有着重要意义,推动了工程测绘更好更快地开展。
1、三维数字地形图测绘技术要点概述目前在测绘事业的发展过程中,三维空间地形图成为非常有效的一大利器,这和传统的二维空间地形图比较而言,打破了空间的制约,使得二维数字地形图的内容得到充分的拓展。
三维地理空间信息的存在,以一种三维空间的角度,更真实全面地解析事件和三维数字地形图间所表现出的空间联系,根据大比例尺对某个地区范围内的地形地物做更形象与全面的呈现,因此其市场前景极为宽泛,而且对于促进三维GIS发展意义重大。
而在三维数字地形图中,一系列精准而整体化的数据信息构成了技术的关键,目前大比例尺三维数字地形图获取空间数据的途径主要包括了数字摄影测量、全站仪测量等等。
2 、三维数字地形图获取空间数据的相关技术2.1 数字摄影测量技术数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。
随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化,采取摄影测量的方式,可以实现某地区地形立体空间模型的搭建,并且通过对高程数据的大规模获取,来实现三维数字模型的打造,在常见的地域内,利用数字摄影测量技术来绘制有效的三维数字地形图资料,成为非常常见的一种现象。
浅析数字地形图测量技术1 数字化地形测图的主要作业方法随着社会的不断发展以及科学的不断进步,地形图测量技术也在不断发展着,主要体现在测绘的方法和设备不断改进,从而为地形图的测量工作奠定了坚实的基础,也为国民经济建设提供了依据。
现在,随着计算机软件的不断发展,对于地形图的测绘方法,出现了一种更为先进的测量技术——数字测量技术,它有效改善了以往地形图测量技术中控制测量站点的局限性,有效提高了精准度和和效率,实现各个测量仪器之间的互补,为提高地形测量的质量提供依据。
将具体操作方法和使用仪器的不同作为依据,可以将数字化地形测图分为以下三种方式:1.1 原图数字化。
将计算机、数字化软件、绘图仪和数字仪运用在现在地形图中,这就是原图数字化,具体的关注方法主要有以下两种:手扶跟踪数字化和扫描矢量化后数字化。
站在精度和工作效率的角度上分析,后者要高出前者很多。
但是与原图的精度相比,选择这种数字方法的数字地图会显得差很多,而且它只能表现出成图的时候地表上的地物和地。
为了在使用这种方法的时候可以有更高的精度,修测和补测的方法是可以选择的,这样的话,在测量过程中,精确度就会更高,然后再用现在所测得的精确度将之前代替,精度必定会得到一定的提升。
1.2 航测数字成图。
航空数字摄像机在这个方法所使用的仪器中是尤为重要的,这种方法主要就是将地面的影响用摄像机记下来,并且再通过计算机和航测软件将数字模型建立起来,然后再利用专门的绘图软件,这样的话,数字地图就绘制成功了。
选择这种方法最大的优点就是将本来属于野外的测量工作可以直接在室内完成,并且成图也比较均匀,也有相当快的速度,精度也能够达到一定的高度。
另外,因为在室内需要完成大量的工作,所以,季节和气候的条件是完全不会产生任何影响的,在城市密集地区的大面积成图中就会发挥其自身的优点。
1.3 地面数字测图。
GPS卫星、全站仪和计算机都是其中所包含的仪器。
这个方法通过计算机模拟,在屏幕上会显示出各种地形、地特征和地籍要素。
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。
三维数字地形图测绘技术探索梁娟摘要:三维数字地形图实际应用的过程中,让传统意义上的二维熟悉地形图信息变得更为丰富一些,将其逐渐延展为三维地理空间数据信息,在本文当中首先对三维数字地形图测绘技术的特征进行分析,而后分析其具体构成结构,希望可以在日后地形图测绘工作进行的过程中,可以将三维数字地形图测绘技术的优势充分展现出来,妥善解决以往二维地形图测绘领域中存在的问题,让地形图测绘效率及水平得到大幅度提升。
关键词:三维;数字地形图;测绘技术1.三维数字地形图测绘技术的研究背景三维数字地形图会将微小区域中的地理信息,凭借大比例尺,直接且形象的展现在人们的眼前,在展示地形的过程中,可以较为清晰的将客观实现表现出来,地表的高低起伏,在使用三维数字地形图技术对地物进行展现的过程中,人们能够对地物的真实形状及空间结构形成清晰的认识,三维数字地形图实际应用的过程中,要求使用更为专业的测绘技术,以此为基础获取到的信息数据,是要比二维数字地形图当中更为精准一些,因此也就需要对此技术措施做深入的研究分析。
三维数字地图概况如图1所示。
图1 三维数字地图概况2.三维数字地形图展现出的特征三维数字地形图可以将制图范围中地球自然表面的高低起伏反应出来,也可以反应地物的立体形状。
是使用三维离散点表示地形或者地貌以及地物空间形态的矢量地图,在反应地物的平面位置或者大小和纵向高程的过程中,都是依据同一个比例尺将其表示出来的三维数字地形图仅仅是使用数字或者电子形式的,并可以是纸质的、三维数字地形图是将抽象符号作为基础内容的三维空间数据可视化表达,可以更为精准且完整的将客观世界呈现在人们的眼前,凭借立体造型技术向用户展现地理空间现象,可以更为精准的将地理实体空间特性展现在人们的眼前,不单单是可以将空间对象之间的平面关系展现出来,也是可以表达地面高程和地物的高度,促使数字地图的空间表现能力及测量水平得到大幅度提升,在此背景下自然也是可以让人们对地图的空间认知能力及空间分析能力得到大幅度提升。
三维数字地形图测绘技术要点分析孟凡争
发表时间:2018-06-11T11:55:21.790Z 来源:《电力设备》2018年第3期作者:孟凡争
[导读] 摘要:本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析,文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手,进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术,最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。
(淮北方圆测绘有限公司安徽淮北 235000)
摘要:本文对三维数字地形图测绘技术要点进行了分析,文章从阐述三维数字地形图测绘技术要点概况入手,进一步介绍了三维数字地形图获取空间数据的相关技术,最后研究了三维地形及地物测绘内容和三维地形地物模型的空间匹配集成技术。
关键词:三维数字地形图测绘技术;概况;空间数据;空间匹配集成技术
前言
在现代社会事业的建设与发展中,测绘工作是非常重要的一部分,为了提升测绘工作的质量,需要采取一系列先进的测绘技术,三维数字地形图测绘技术就是一大利器,利用该技术可以获取更高精度的数据信息,便捷的操作手法和高度智能化的模式,在省时省力、提升效率方面有着重要意义,推动了工程测绘更好更快地开展。
1、三维数字地形图测绘技术要点概述
目前在测绘事业的发展过程中,三维空间地形图成为非常有效的一大利器,这和传统的二维空间地形图比较而言,打破了空间的制约,使得二维数字地形图的内容得到充分的拓展。
三维地理空间信息的存在,以一种三维空间的角度,更真实全面地解析事件和三维数字地形图间所表现出的空间联系,根据大比例尺对某个地区范围内的地形地物做更形象与全面的呈现,因此其市场前景极为宽泛,而且对于促进三维GIS发展意义重大。
而在三维数字地形图中,一系列精准而整体化的数据信息构成了技术的关键,目前大比例尺三维数字地形图获取空间数据的途径主要包括了数字摄影测量、全站仪测量等等。
2 、三维数字地形图获取空间数据的相关技术
2.1 数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。
随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化,采取摄影测量的方式,可以实现某地区地形立体空间模型的搭建,并且通过对高程数据的大规模获取,来实现三维数字模型的打造,在常见的地域内,利用数字摄影测量技术来绘制有效的三维数字地形图资料,成为非常常见的一种现象。
2.2 全站仪测量技术
采用全站仪测量技术,可以对整个三维空间数据做更精确的捕捉,而且对Z坐标值来说,全站仪在获取高精准度的坐标数据方面往往会更具优势,为了获得全面的三维数字地形图成果,需要对地形及地物的点、线特征做更全面的把握,此时就可以充分发挥全站仪测量技术的作用。
不仅如此,全站仪具备极强的提升地物高度测量精度的作用,其利用范围往往是针对一些地域相对狭小的地区,构成具有大比例尺和高精度的三维数字地形图。
但是不可忽略的是,全站仪测量技术和别的技术比较来说,会更加费时费力。
2.3 GPS RTK技术
GPS RTK技术则是一种新的具有实时收集流动站在指定坐标系中的三维定位数据信息功能的一种定位方式,在正式的测量工作中,能够在不设控制点的前提下,快速获取比较精确的地理坐标,并且在野外实现快速生成电子地图。
和全站仪测量技术有所类似的是GPS RTK,二者都在大比例尺三维数字地形图的形成上有优势,但是比较而言GPS RTK会有一定的不足,它往往会因为城市地段卫星信号接收效果不佳造成高程异常的问题,因此会在地形地物的高度值获取中出现障碍。
2.4 将地图数据作为三维空间数据来源
尽管地图上的地理高度信息比较丰富,但是高度的精确度却往往难以得到充分的保证,这就造成三维数字地形图绘制信息会不够精确,地物立体形状的数据基础之一就是对多种点、线、面状地物的高度值数据获取。
现阶段多种形式的数据采集方法,对地物高度值的采取都存在或多或少的缺陷,已经成为三维空间数据采集阶段的难点。
3、三维地形及地物测绘内容
3.1 绘制三维地形
一般而言,等高线、不规则格网和规则格网模型是表达数字地形较为常见的3种方式。
等高线模型在依靠等高线上多个点的前提下,可以形成三维地形信息,其台阶痕迹会相对显眼,但是却难以充分呈现陡坎、沟壑特别区域。
而不规则格网模型和三角网,则是通过采样点的不规则布置,构成连续的三角形,由此形成的格网结构会比较凌乱,而且无法准确而全面地分析出地形表面信息;规则格网模型的布局等间距,可以更精确对呈现地理信息,在呈现陡坎、沟壑信息时尤其可靠。
三维规则格网地形模型利用高度直观精准的可视化效果,减轻了符号表示的复杂性和模糊性,三维格网在分辨率方面既受到地图比例尺的影响,同时也与地形复杂程度有直接关系。
3.2 绘制三维地物
在二维数字地形图中主要是依靠二维符号完成信息的表述,在高层为零的平面上呈现出全部的地物特征,按照等高线以及高程点信息,针对性地研究地物的高程以及高度特点。
在呈现线状地物立体空间模型上,二维数字地形图的表现难度会更高。
在线状地物立体空间的表现上,不仅要对其水平方向的拐点做全面的呈现,还要设计出垂直方向上的一系列拐点,也就是高程或坡度上有明显变化的点的表达。
所以,三维数字地形图可以达到更真实的地物效果。
4、三维地形地物模型的空间匹配集成技术
三维数字地形图还包括地形模型、地表及地下等不同的地物模型。
在打造地形模型和地物模型的过程中,要关注其内部关联,把三维地形、地物数据与地形地物模型做高度整合,完善空间位置的准确表达。
首先,在进行地形地物特征点测量时,需要对其高程值进行测量,确保地物特征点可以看作高程点进行利用,在对统一建筑物的多个地物特征点进行测量时,其高程点值整体相同,外业采集时高程值略有差异的,取平均值。
此外,对地物特征点进行采集时,既要对其水平方向拐点进行采集,同时还要采集其垂直方向的拐点。
而在进行三维格网地形模型生成时,高程点设为所有的地物特征点。
利用上述匹配集成技术对某一区域进行外业测量时,以1∶500为比例尺获取三维空间数据,其三维数字地形图及三维量算空间分析,其结
果如图所示。