淺談土地平整工程中DTM的建立與應用
——以陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目為例

（陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西 西安 710075）

淺談土地平整工程中DTM的建立與應用
——以陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目為例

趙 磊 成生權 魏 樣

（陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西 西安 710075）

本文以陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目為例，探討了利用CASS 測圖軟件建立DTM的過程，提出了在建立DTM過程中應該注意的一些實際問題, 簡要說明了DTM在土地平整工程中的應用。

數字地面模型；土地平整工程；數據獲取；構網建模

數字地面模型（Digital Terrain Model，簡稱DTM）作為地理空間定位的數字數據的集合，在GIS空間數據庫中，主要涉及到地理基礎、社會經濟、資源環境和數字地形四個方面的信息[1]。DTM是GIS非常重要的三維數據模型，可以有效將勘測數據采集與設計等內業工作結合。勘測設計一體化理論經過不斷完善和發展，目前被廣泛運用在成規、國土、水利、軍事等領域。本文以陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目為例，運用GPS高精度測量數據，將CASS測圖軟件與EXCEL制表軟件有效結合，說明DTM在土地平整工程中的一些實際應用。

1 數據采集

離散點數據采集的準確性直接影響著DTM模型的建立，通過地面特征點三維坐標的測量采集，將離散點三維坐標序列映射連續的面域。

離散點數據采集主要有航空攝影測量、既有地形圖數字化以及野外實地采集三種。遙感技術的發展，使我們現在能很輕易的獲得精度高并且質量好的航片和衛星數據。各地不同精度地形圖的普遍存在，也為我們獲取DTM提供了便捷。但是要想獲得高精度的DTM數據，只能通過野外實地測量來進行。野外數據采集常用的儀器有全站儀和動態GPS。利用動態GPS是進行平原野外數據采集的首選，數據采集具有很好的準確性和便捷性。同時，采集效率高，存儲量多，控制區域大的特點。一般用于小范圍、大比例尺（如比例尺1∶2000）的DTM。

陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目利用動態GPS對1800余畝的沙荒地進行勘界、測量，充分考慮采集點位置和密度的合理性，共采集地形特征點4361個，為DTM的建立和應用奠定了基礎。

2 數據的轉換和預處理

構網建模前首先需要對采集數據進行預處理，采集數據標準格式為點號、地物代碼、Y、X、H。如果僅對測量區域中的部分區域進行預處理，在Excel中應首先執行“數據→排序”命令篩選數據，從而可以快速地篩選出目標數據（如圖1、圖2所示）。

3 構網建模

DTM的構網方式有規則格網結構和不規則格網結構兩種。本文以不規則格網結構為例，運用不規則三角形格網（Triangle Irregulation Network，TIN）建模。TIN模型是根據區域內野外實測的測點，構建連續但不重疊的三角面片網。通過直接引用高程或線性插值的辦法得到三角網的位置坐標數據。TIN在大比例尺建模中普遍使用，具有精度高，具有很好的模擬度。

3.1 建立DTM

圖1 排序命令

圖2 篩選目標數據

圖3 建立DTM命令

圖4 建立DTM

圖5 初建的三角網

圖6 修改與編輯后的三角網

圖7 繪制等高線

CASS測圖軟件中建立DTM主要采用“由圖面高程點生成”和“由數據文件生成”兩種方式，如果外業測量采集數據分多個文件夾存儲，當全部數據進行購網建模時，可采用“展高程點”的方法展繪，再采用“由圖面高程點生成”命令建立DTM模型。如果外業測量采集數據集中存放或利用單個數據文件時，可采用“由數據文件生成”命令建立DTM模型（如圖3、圖4所示）。

圖8 等高線地形圖

對地形測量中存在的陡坎和地形線情況，在建立DTM過程中應給予考慮，保證繪制的等高線與數字地面模型的準確性，確保了實際地形與三角形格網數字地面模型的相符度。

3.2 DTM的修改與編輯

一般情況下，由于地形條件的限制，在外業采集的碎部點很難一次性生成理想的等高線，現實地形地貌的多樣性和復雜性，也會導致自動建立的數字地面模型與實際地形地貌存在局部不一致的情況，CASS測圖軟件中提供了多種DTM修改與編輯功能（如圖5所示）來修改局部不合理的地方，修改后必須使用“修改結果存盤”命令將DTM模型存盤（如圖6所示）。

4 DTM在土地平整工程中的一些應用

借助計算機和地理信息系統軟件，DTM數據在土地平整工程中可解決一些實際問題，得到了廣泛應用，如土方及土方平衡計算、按用戶設定的等高距生成等高線圖、坡度圖、斷面圖、渲染圖等。

4.1 繪制等高線

在CASS測圖軟件中執行“等高線→繪制等高線”命令，彈出如圖7所示對話框。當測點較密或等高線較密時，建議選擇“三次B樣條擬合”的方式，點擊“確定”完成等高線地形圖的繪制（如圖7、圖8所示）。

4.2 DTM渲染圖

圖9和圖10是以陜西省渭南市大荔縣官池鎮中草村土地整治項目為例，對平面視圖（如圖8所示）所顯示的目標區域三維化后繪制成圖的三維模型。

結語

DTM作為一種數字產品，除了在土地整治工程中的應用外，在面積、體積快捷計算、洪水分析險情預報、土地詳查、導航、通訊等都具有很廣泛的應用。與傳統矢量數據相輔相成的DTM，在未來的社會發展中將會發揮著更加重要的

作用。

圖9 DTM

圖10 渲染后的DTM

[1]王云帆,王慶．數字地面模型在土地整治中的應用研究[J]．信息技術,2011（05）:46-47．

[2]王明生,郝士華．帶狀數字地面模型精度影響因素分析[J]．鐵道勘察,2006（04）:22-25．

[3]王軍德． CASS 測圖軟件中DTM的建立與應用[J]．四川測繪,2005, 28（03）:121-124．

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