基于DLG的三维线状符号库的设计与建立

郭舜强

（宁夏回族自治区水文环境地质勘察院，银川750011）

1 引言

传统的DLG在国家建设、工程施工中起到了举足轻重的作用，作为机助制图的产物，DLG虽然具有便于使用、储存和绘制等优点，但是由于沿袭了纸质线划地形图表示地形和地貌的方法，地图仍然是二维的。为了弥补二维线划地形图在空间量算和分析方面的不足，人们又提出了数字地面（或高程）模型（DTM或DEM），但由于其缺乏地物的位置及其高程和高度等信息，依然不能完全弥补二维线划地形图的不足。本文以传统二维DLG为基础，借助VBA设计语言，开发了一套在CAD环境下的三维线状矢量符号库，它不仅具有精确的三维坐标，还具有可量测的功能，是一种新型的三维矢量符号库[1-3]。

2 三维线状符号的设计与实现

通过对三维线状符号的定义，便可对各线状符号进行设计，具有高度的线状符号将被赋予高度属性，形成三维地物符号。这里我们将线状符号具体分为两种，分别是无高度的线状符号与带有高度的线状符号[4-5]。

2.1 无高度的线状符号

输电线随处可见，电力线本身并无高度，只是它连接在具有高度的点状电杆之上。设计输电线路需要考虑各方面的因素，就空间位置关系方面，它需要进行实地勘察。例如，根据高压线的高低来断定其两旁的安全间距，高架铁塔的位置关系，在地形起伏较大的地方，特别要考虑输电线与地形、地物的高度关系，此外，还需要采集线路两侧地物类型等。所以在绘制类似输电线的三维多段线中，可以利用3DPOLY和Spline方法进行精确绘制。

图1 输电线符号

2.2 带有高度的线状符号

有高度的线状符号在符号本身上又附加了一个高度值，这也是作为线状符号在三维数字线划地形图中的代表符号，主要体现在像栅栏、围墙这些地物实体上。这些符号在确定了其在地表面上的关键点位置的同时，仅添加了它的高度值，至于它们的厚度，我们没有给予太大的关注，若给出厚度，则成为依比例尺的三维线状符号，但在讨论线状符号的内容中，这并不是主要阐述的对象。下面就栅栏和围墙这两个经常遇见的符号给出其表达算法：

①栅栏

我们可以把栅栏简化成类似图2中的模型。在确定栅栏两端点的精确位置后，将其空间距离而非平面距离等分成n份，最后内插出等距离的栏杆，将空间直线段串连起来，直线段是由两个高度点（x1，y1，H1，h1（或H1'）），（x2，y2，H2，h2（或H2'））来描述。需要注意的是，该符号是由若干个直线组合而成，并非是一个独立完整的三维符号，所以在绘图时应将其放在一个独立的图层上。

图2 栅栏与交通护栏三维符号

②围墙

围墙在传统二维数字线划图中是一种较为典型的线状符号，并且是以依比例尺的线状符号存在的，其在居民地图层中使用频率较高。因此，在三维数字线划图中，我们以围墙为例，制作了三维围墙的表达形式与表达方法。如图3、图4所示，墙体不但有长度、有厚度，还有高度信息，因此，它是一种典型的3D线状符号。在制图空间中，只需要给定围墙外围拐点坐标、围墙厚度，以及围墙高度值，便可完整地表达出3D墙体符号。不同于二维制图的是，在绘制带有厚度、高度的线状符号时，是用拉伸命令来实现的，这需要首先给出墙体起点横截面，根据路径进行拉伸，实现三维墙体的表达。该方法绘制出的三维墙体是真三维的、带有高度的线状符号实体，直观，且具有可量测性，其精度能够达到1：500传统DLG的制图精度。

图3 围墙路径

图4 依比例围墙三维线状符号

3 结语

为了弥补二维线划地形图在空间量算和分析方面的不足，以及倾斜摄影测量、三维实景建模在数据格式、存储与空间分析上的局限性，本文以传统二维DLG及《1：500 1：1000：2000大比例尺地形图图式》为基础，开发了一套在CAD环境下的三维线状矢量符号库，并给出具有代表性的三维线状符号的绘制及表达形式，它不仅具有三维坐标信息，还具有可量测功能，是一种新型的三维矢量符号库。后期我们会对该三维线状符号库进行整合与集成，即可应用于三维DLG的制作，并在工程测量项目中应用。