浅谈土地平整工程中DTM的建立与应用<br/>——以陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目为例

浅谈土地平整工程中DTM的建立与应用
——以陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目为例

2014-03-27

中国新技术新产品 2014年18期

关键词：大荔县渭南市格网

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安 710075）

浅谈土地平整工程中DTM的建立与应用
——以陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目为例

赵磊成生权魏样

（陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西西安 710075）

本文以陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目为例，探讨了利用CASS 测图软件建立DTM的过程，提出了在建立DTM过程中应该注意的一些实际问题, 简要说明了DTM在土地平整工程中的应用。

数字地面模型；土地平整工程；数据获取；构网建模

数字地面模型（Digital Terrain Model，简称DTM）作为地理空间定位的数字数据的集合，在GIS空间数据库中，主要涉及到地理基础、社会经济、资源环境和数字地形四个方面的信息[1]。DTM是GIS非常重要的三维数据模型，可以有效将勘测数据采集与设计等内业工作结合。勘测设计一体化理论经过不断完善和发展，目前被广泛运用在成规、国土、水利、军事等领域。本文以陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目为例，运用GPS高精度测量数据，将CASS测图软件与EXCEL制表软件有效结合，说明DTM在土地平整工程中的一些实际应用。

1 数据采集

离散点数据采集的准确性直接影响着DTM模型的建立，通过地面特征点三维坐标的测量采集，将离散点三维坐标序列映射连续的面域。

离散点数据采集主要有航空摄影测量、既有地形图数字化以及野外实地采集三种。遥感技术的发展，使我们现在能很轻易的获得精度高并且质量好的航片和卫星数据。各地不同精度地形图的普遍存在，也为我们获取DTM提供了便捷。但是要想获得高精度的DTM数据，只能通过野外实地测量来进行。野外数据采集常用的仪器有全站仪和动态GPS。利用动态GPS是进行平原野外数据采集的首选，数据采集具有很好的准确性和便捷性。同时，采集效率高，存储量多，控制区域大的特点。一般用于小范围、大比例尺（如比例尺1∶2000）的DTM。

陕西省渭南市大荔县官池镇中草村土地整治项目利用动态GPS对1800余亩的沙荒地进行勘界、测量，充分考虑采集点位置和密度的合理性，共采集地形特征点4361个，为DTM的建立和应用奠定了基础。

2 数据的转换和预处理

构网建模前首先需要对采集数据进行预处理，采集数据标准格式为点号、地物代码、Y、X、H。如果仅对测量区域中的部分区域进行预处理，在Excel中应首先执行“数据→排序”命令筛选数据，从而可以快速地筛选出目标数据（如图1、图2所示）。

3 构网建模

DTM的构网方式有规则格网结构和不规则格网结构两种。本文以不规则格网结构为例，运用不规则三角形格网（Triangle Irregulation Network，TIN）建模。TIN模型是根据区域内野外实测的测点，构建连续但不重叠的三角面片网。通过直接引用高程或线性插值的办法得到三角网的位置坐标数据。TIN在大比例尺建模中普遍使用，具有精度高，具有很好的模拟度。

3.1 建立DTM

图1 排序命令

图2 筛选目标数据

图3 建立DTM命令

图4 建立DTM

图5 初建的三角网

图6 修改与编辑后的三角网

图7 绘制等高线

CASS测图软件中建立DTM主要采用“由图面高程点生成”和“由数据文件生成”两种方式，如果外业测量采集数据分多个文件夹存储，当全部数据进行购网建模时，可采用“展高程点”的方法展绘，再采用“由图面高程点生成”命令建立DTM模型。如果外业测量采集数据集中存放或利用单个数据文件时，可采用“由数据文件生成”命令建立DTM模型（如图3、图4所示）。

图8 等高线地形图

对地形测量中存在的陡坎和地形线情况，在建立DTM过程中应给予考虑，保证绘制的等高线与数字地面模型的准确性，确保了实际地形与三角形格网数字地面模型的相符度。

3.2 DTM的修改与编辑

一般情况下，由于地形条件的限制，在外业采集的碎部点很难一次性生成理想的等高线，现实地形地貌的多样性和复杂性，也会导致自动建立的数字地面模型与实际地形地貌存在局部不一致的情况，CASS测图软件中提供了多种DTM修改与编辑功能（如图5所示）来修改局部不合理的地方，修改后必须使用“修改结果存盘”命令将DTM模型存盘（如图6所示）。