数字地面模型在地图制图中的应用

王兴华

（国家测绘地理信息局第一地理信息制图院， 陕西 西安 710054）

在我国地理信息系统数据库系统中，有一个对空间信息资料进行分析、对地形分析数据进行剖析等的组成环节，也即是数字地面模型。在我国社会主义市场经济不断发展的同时，数字地面模型也得到了更为广泛的应用，并且在很多领域都收到了很好的应用效果，促进了该领域的极大的发展。本文就是处于对此的考虑，认真仔细地分析了数字地面模型的概念与内涵，并且进一步结合TIN（不规则三角网）建立数字地面模型的原理，对数字地面模型在地图制图中的具体应用进行了深入的探索，并且分析了应用过程中应注意的问题及对策，以促进中国测绘事业的进一步发展。

1对DTM与DEM的内涵概述

数字地面模型，也可以简称为DTM。而所谓的DTM其实就是通过设定任意一个坐标，并将x，y，z的坐标点固定下来，从而实现对一段连续地面的数据统计表示。[1]由此可以看出，DTM只是对地形表面进行的简单的数据表示。而所谓的DEM，其实是数字高程模型的简称。它是DTM的一个分支，是对地面高程进行一组有序数值阵列形式的表示的一种实体地面模型。通常，我们都把DTM看成是对线性及非线性组合的空间分布进行的描述，其中包括对高程、坡度等地貌因子进行的描述；而DEM则是零阶单纯的单向数字地貌模型，坡度、坡向及坡度变化率等地貌特征就是在它的基础之上派生出来的。

虽然作为研究对象的地理空间是三维的，但是研究者们通常都只在二维空间中对其进行研究。数字地面模型就是对一种或多种地理特征空间数据进行的记录，是在二维空间中叠加上一维或多维地面数据的向量空间。因此，实质上，数字地面模型就是地面二维地理空间定位与相关数字描述分析的结合。

2 DTM在地图制图中的实际应用

2.1 运用DEM绘制地面晕渲图

通过模拟地形影子和落影的方式来表示实际地形，也就是人们通常所说的晕渲图。在测绘中，这是一种十分重要的制图方式，在各种地形图、地理图及专题地图中都得到了非常广泛的应用。传统的人工绘制的晕染图，是一个非常庞大的工程，费时费力，并且还容易受到人们主观因素的影响。相比较而言，运用DEM来绘制地面晕渲图，可以在很大程度上提高绘制出来的晕渲图的客观真实性，这是因为制图信息来源于客观的DEM数据，并且变量也是地面光照客观反映的数字函数，其计算过程也是十分客观的。因而，其能够更加广泛地应用于实际的地图制图中。

2.2 运用DEM绘制等高线图

通过DEM，在绘制地图的过程中，可以获得格网点高程数据信息或通过栅格追踪方法的相关原理将分散的高程数据信息转变为地面矢量等值线。在绘制等高线图的过程中引入DEM的方法，可以使所有能够利用的格网数据方法都得到充分的利用，从而高效完成对等高线图的绘制。

2.3 透视立体图的绘制

透视立体图是能够表现出三维立体模型的图形，它可以将主体在空间中的分布形态与结构以及与其他事物的关系都直接表现出来。通过仔细分析三维立体图，可以发现地力模型中的高低起伏，并且能够将不同事物及不同层面的实际情况都记录下来，非常有利于对地形的内部构造及变化进行研究。经过一旦时间的发展，我国学者也制作出了很多的立体图，如鸟瞰图、透视剖面图等，并且取得了良好的研究效果，但是随着社会的不断发展，社会需求水平的进一步提高，人们就需要更高水平的透视立体图。为此，就需要提高绘制透视立体图的技术与手段，通过引入DTM等的绘制方法，不仅可以提高制图的效率，同时还增强了数据的精确度与展现效果。

3用TIN建立DTM应注意的问题及措施

3.1 DTM应考虑平坦地区微地貌的变化

由于平坦地区微地貌的些微变化都能导致数字地面模型产生一定的变化，因此，在建立DTM时，要内插一些高程，同时，在处理水涯线时，要将其看做是特征线。另外，还要赋予河流上下游一定的高程值。只有这样，才能够建立起一个比较规范的DTM。

3.2 DTM应能保持地形地貌特征

在建立数字地面模型时，需要对地形地貌的特征进行仔细的考虑与研究，并使其得到最大限度的保持。为此，在进行采点时，对待不同的地形地貌应采用不同的方式，如对于等高线上的高程点要进行密集采集，对于等高线上的特征点只需要进行稀疏采集，对于坡度变化大的点则需要沿断面采集，而对于高程点就需要沿格网进行采集等。[2]

结语:目前，DTM在科学研究与生产建设中有着十分广泛的应用，随着时代的不断进步，社会的不断发展，相信其在社会生活中的应用范围将会得到进一步扩大，得到更加深入的应用。而通过TIN建立起来的DTM，由于具有着非常多的优势，因此，在今后的DTM建设中要进行进一步的发扬。但是，也应注意TIN在建立DTM中的一些问题，积极寻找有效的解决措施，从而建立起一个更加规范、更加优秀的DTM，从而促进地图制图质量的提高。

[1]林君强.数字地面模型在地图制图中的应用研究[J].现代商贸工业，2012，（18）：155.

[2]武淼.数字地面模型在地图制图中的应用[J].科技与企业，2013，（11）：374.