數字地面模型在地圖制圖中的應用

王興華

（國家測繪地理信息局第一地理信息制圖院， 陜西 西安 710054）

在我國地理信息系統數據庫系統中，有一個對空間信息資料進行分析、對地形分析數據進行剖析等的組成環節，也即是數字地面模型。在我國社會主義市場經濟不斷發展的同時，數字地面模型也得到了更為廣泛的應用，并且在很多領域都收到了很好的應用效果，促進了該領域的極大的發展。本文就是處于對此的考慮，認真仔細地分析了數字地面模型的概念與內涵，并且進一步結合TIN（不規則三角網）建立數字地面模型的原理，對數字地面模型在地圖制圖中的具體應用進行了深入的探索，并且分析了應用過程中應注意的問題及對策，以促進中國測繪事業的進一步發展。

1對DTM與DEM的內涵概述

數字地面模型，也可以簡稱為DTM。而所謂的DTM其實就是通過設定任意一個坐標，并將x，y，z的坐標點固定下來，從而實現對一段連續地面的數據統計表示。[1]由此可以看出，DTM只是對地形表面進行的簡單的數據表示。而所謂的DEM，其實是數字高程模型的簡稱。它是DTM的一個分支，是對地面高程進行一組有序數值陣列形式的表示的一種實體地面模型。通常，我們都把DTM看成是對線性及非線性組合的空間分布進行的描述，其中包括對高程、坡度等地貌因子進行的描述；而DEM則是零階單純的單向數字地貌模型，坡度、坡向及坡度變化率等地貌特征就是在它的基礎之上派生出來的。

雖然作為研究對象的地理空間是三維的，但是研究者們通常都只在二維空間中對其進行研究。數字地面模型就是對一種或多種地理特征空間數據進行的記錄，是在二維空間中疊加上一維或多維地面數據的向量空間。因此，實質上，數字地面模型就是地面二維地理空間定位與相關數字描述分析的結合。

2 DTM在地圖制圖中的實際應用

2.1 運用DEM繪制地面暈渲圖

通過模擬地形影子和落影的方式來表示實際地形，也就是人們通常所說的暈渲圖。在測繪中，這是一種十分重要的制圖方式，在各種地形圖、地理圖及專題地圖中都得到了非常廣泛的應用。傳統的人工繪制的暈染圖，是一個非常龐大的工程，費時費力，并且還容易受到人們主觀因素的影響。相比較而言，運用DEM來繪制地面暈渲圖，可以在很大程度上提高繪制出來的暈渲圖的客觀真實性，這是因為制圖信息來源于客觀的DEM數據，并且變量也是地面光照客觀反映的數字函數，其計算過程也是十分客觀的。因而，其能夠更加廣泛地應用于實際的地圖制圖中。

2.2 運用DEM繪制等高線圖

通過DEM，在繪制地圖的過程中，可以獲得格網點高程數據信息或通過柵格追蹤方法的相關原理將分散的高程數據信息轉變為地面矢量等值線。在繪制等高線圖的過程中引入DEM的方法，可以使所有能夠利用的格網數據方法都得到充分的利用，從而高效完成對等高線圖的繪制。

2.3 透視立體圖的繪制

透視立體圖是能夠表現出三維立體模型的圖形，它可以將主體在空間中的分布形態與結構以及與其他事物的關系都直接表現出來。通過仔細分析三維立體圖，可以發現地力模型中的高低起伏，并且能夠將不同事物及不同層面的實際情況都記錄下來，非常有利于對地形的內部構造及變化進行研究。經過一旦時間的發展，我國學者也制作出了很多的立體圖，如鳥瞰圖、透視剖面圖等，并且取得了良好的研究效果，但是隨著社會的不斷發展，社會需求水平的進一步提高，人們就需要更高水平的透視立體圖。為此，就需要提高繪制透視立體圖的技術與手段，通過引入DTM等的繪制方法，不僅可以提高制圖的效率，同時還增強了數據的精確度與展現效果。

3用TIN建立DTM應注意的問題及措施

3.1 DTM應考慮平坦地區微地貌的變化

由于平坦地區微地貌的些微變化都能導致數字地面模型產生一定的變化，因此，在建立DTM時，要內插一些高程，同時，在處理水涯線時，要將其看做是特征線。另外，還要賦予河流上下游一定的高程值。只有這樣，才能夠建立起一個比較規范的DTM。

3.2 DTM應能保持地形地貌特征

在建立數字地面模型時，需要對地形地貌的特征進行仔細的考慮與研究，并使其得到最大限度的保持。為此，在進行采點時，對待不同的地形地貌應采用不同的方式，如對于等高線上的高程點要進行密集采集，對于等高線上的特征點只需要進行稀疏采集，對于坡度變化大的點則需要沿斷面采集，而對于高程點就需要沿格網進行采集等。[2]

結語:目前，DTM在科學研究與生產建設中有著十分廣泛的應用，隨著時代的不斷進步，社會的不斷發展，相信其在社會生活中的應用范圍將會得到進一步擴大，得到更加深入的應用。而通過TIN建立起來的DTM，由于具有著非常多的優勢，因此，在今后的DTM建設中要進行進一步的發揚。但是，也應注意TIN在建立DTM中的一些問題，積極尋找有效的解決措施，從而建立起一個更加規范、更加優秀的DTM，從而促進地圖制圖質量的提高。

[1]林君強.數字地面模型在地圖制圖中的應用研究[J].現代商貿工業，2012，（18）：155.

[2]武淼.數字地面模型在地圖制圖中的應用[J].科技與企業，2013，（11）：374.