浅析地形测量中的等高线自动处理问题

2015-06-28苗群壮

四川水泥 2015年5期

关键词：三角网等高线等值

苗群壮卢军

（济源市国土测绘地质环境监测院，459000）

浅析地形测量中的等高线自动处理问题

苗群壮卢军

（济源市国土测绘地质环境监测院，459000）

本文主要探讨了地形测量中的两大问题，即处理等高线穿越陡坎类地貌特征线问题以及地性线对自动生成等高线的影响，对地形测量中的等高线自动处理研究具有重要的意义。

地形测量等高线自动处理

0 引言

地形测量方法中，数字化测图应用较普遍，它的地面模型用数字的形式来表达，并用计算机进行处理，最后获得数字化的地形图。这种地形测量方法测图点位精度高，成图速度快，便于管理和更新利用成果。同时，数字化测图的信息含量大，是GIS信息来源。目前地形测量主要是针对水电、公路、厂矿区规划、城建规划等，但等高线自动处理始终达不到满意的自动化程度。本文针对地形测量中的等高线自动化处理问题做一个简单的探讨。

1 处理等高线地貌特征线问题

陡坎、斜坡、陡崖等特殊形貌使用特征线表示来表示地形的高低形态，也是地形图中的重要地形要素，以我国北部地形更为复杂，破碎地带较多。通常在白纸测图里，以坎上高程和坎子比高做出等高线来穿越陡坎，然后计算等高线进出坎子的具体位置。现在使用的数字化测图，利用高程点建立数字地面模型DTM，也就是将地面形貌构建三角网，再计算追踪高程等值点，最后，使用这些高程等值点绘制等高线。从中可以知道，数字化测图处理等高线穿越陡坡问题时，先判断也必须判断坎子的比高确定等值点是否在坎子里，以此可以看出，在处理等高线陡坡问题时，先判断坎子的比高是否在坎子里。等高线自动处理的一大难题就是目前均不能录入坎子比高信息。

在野外给坎子上下对应测高程点是现在解决这个问题的办法，就是在小的投影内能有相对大的高差来作为坎子的比高，在做内业时，将坎子上点和坎子下点构造三角网，然后进行高程等值点的计算，利用高程点进行等高线的绘制，来计算坎子的具体位置。这样，对坎子的上下两边的点构成的网形有很高的要求。图1是对梯田地形测量得到的数据，其等高距是2米。从图1-a中可以分析，网形是有明显的错误的，以上面的坎子上下来说，两边的高程点如21.2米和14.4米点处的网边穿越坎子，同样的，下方坎子8.7米和14.4米之间的两高程点网边也出现变形，若不进行修正，将影响到等高线从坎子上下穿越情况，况且，利用这样的网形计算高程等值点，然后自动追踪等高线，结果必然造成地貌特征的失真，与实际地貌不符。如图1-b为编辑后的高程等值点计算和自动追踪等高线情况。坎子线沿砍上下网边切断即可。这样，等高线对实际地形地貌的描述才不会失真。在一些斜坡、陡崖地貌中也存着同样的情况，可见，自动处理绘制等高线是否符合实际地貌主要取决于构网是否准确，只有正确的编辑网形，才能准确的描绘地貌。

图1 -a 错误的构网及自动生成的等高线

图1 -b正确的构网及自动生成的等高线

2 地性线对自动生成等高线的影响

绘制地形图时，山脊线和山谷线都是地性线，也称为分水线和合水线。地貌的骨架是地线形的主要组成部分，能直接影响到地貌的逼真程度。在建立DTM时，常使用地性线做骨架线，在此基础上用扩展三角形的办法，计算等高程等值点，并自动追踪等高线，通过这些来确保等高线逼近真实地貌。如图2就是来分析地线形对等高线影响的例子，图2中是对一山谷的测量数据，其等高距是0.5米。图2-a是没有进行地线形的录入方式，因而在建立DTM时，软件进行的构网就无法考虑地性线做骨架线，只能将所有的高程点以三角形的形式连接，再将沟两边的高程点连接形成三角网，其自动追踪生成的等高线与实际有所出入。图2-a中，高程点237.3米和236.5米之间的网边有跨沟，并将沟两边的高程点连接，利用网边来计算出三角网的等值点，并自动追踪生成的等高线。等高线在235.5米处形成洼地，实际没有洼地。图2-b录入了地性线信息，建立DTM时，利用把这条山谷线作为骨架线来构网，再把山谷线上的高程点进行相连，将山沟两侧的高程点连接创建三角网，计算等值点并生成等高线，逼近实际地形。图2-b中，先将沟底点235.8米和233.9米连起来，把沟两侧高程点237.3米和236.5米连起来创建三角网，利用三角网计算高程等值点生成等高线，这样，等高线避开了沟底点235.5米形成洼地的可能，与实际相符。其他三角网也同样。前后对比可知，地性线对自动生成等高线影响显著。因此，要求工作人员在测绘时，必须充分注意地形线的重要性，精确测量准确记录。