論三維數字地形圖測繪技術的應用

劉心一（湖北省地質局第一地質大隊，湖北 黃石 435100）

一、維物體的三維地形和測繪

（一）三維地形的渲染

有三種常見的數字地形表達：輪廓模型、不規則網格模型和常規網格模型。輪廓模型通過輪廓線上的點直接產生三維地形，這條線有很多的臺階跡象，輪廓線不能很好地表示特殊的地形。不規則網格模型又稱不確定三角形網格，是由不規則采樣點形成的連續三角形，近似于地表的實際表面。沒有網格結構順序，其表面理解能力不足，該束模型具有均勻間隔分布的特點，三維的束帶模型更直觀、更詳細、更真實地表達了地形，在表達特殊地形方面擁有更好的優點。二維數字地形圖很難用二維符號來表示特殊地形的空間模型或構造，而三維規則網格地形模型可以直接地顯現出來，從而忽略了符號表示的復雜性和不可視性，可視化效果更直觀、更具體。

三維數字地形圖的精度取決于采樣點的精度，三維網格的分辨率取決于地圖的尺度和地形的復雜性。可以考慮使用多分辨率網格模型來表達地形，對于地形簡單的平原，網格更大，而對于地形復雜的山區，網格則更小。通過這種方式，地形的緩解不僅更加現實，而且數據多余也更少。

（二）三維地面物體的呈現

傳統的二維數字地形圖用二維符號來表示。所有的特性都顯現在同一平面上，并且沒有高度。這種表示辦法顯然比三維數字地形圖更加抽象和普遍。

在二維數字地形圖中，最難以準確、生動表達的是線性地面物體的三維形狀。線性地面物體的空間三維形狀不僅應在水平方向上的拐彎指出，而且應在垂直方向上的各個拐點上，也就是說，在仰角或坡度上有較大的改變。二維數字地形圖僅使用與眾不同的二維符號來表示水平方向上的拐點或模式，在垂直方向上不能直接描述其真實位置和狀況。

二、三維地形和地物空間匹配的集成技術

三維數字地形圖包含地形模型以及各種地面物體的地表和地下模型，這些模型必須與地形模型相結合。如果地面物體和地形不相符，地面物體就會飛升在空中或是地面物體在地面下面，這與實際空間位置的表達不一致。因此，必須采用以下方法實現兩者的無縫匹配集成。

（一）在測繪地面物體的特征點時，必須測量其仰角值，以便將地面物體的特征點作為高程點。同一建筑物的每個特征點的高程值大致都是一樣的。

（二）在收集地面物體的特征點時，我們不僅要收集水平方向上的拐點，還應收集垂直方向上的拐點。

（三）地面物體的所有特征點都被用作高程點，以便形成三維網格的地形模型。

依據上述地形和地面目標建模方式及其結合和集成的辦法，在測試區外部測量中收集了與精度要求相一致的三維空間信息。開發項目測出了三維數字地形圖，使得了三維量計算和空間理解的功能得到實現。

三、三維數字地形圖運用

三維數字地形圖在城市策劃和工程建設中擁有大范圍的應用前途,它的設計規劃和設計人員了解現場,提供了一個更明顯、詳細的地理信息,同時也可以實現視覺策劃和設計結果的三維可視化效果，為規劃設計人員表示它的策劃和設計想法提供了便利。

四、如何優化施工組織設計

施工組織建設由施工單位所制造，以指示施工預備和并形成施工技術文件，是現場施工管理的內部規定，它的用途是：根據招標文件的具體需求，充分分析項目的客觀條件和實施狀況。在工程特性的基本上，結合單位的技術人員、設備和管理水平，對人員進行統一策劃、合理安排，并組織力量與資金，充最大程度地利用現有的空間和時間，采用先進的施工方法，選擇經濟適合的管理施工計劃，建立合理的生產規則和有效的管理辦法，使用最少的資源和資金盡一切努力完成高質量、低成本、短工期、效率高的項目。

對于在現場生成的簽證，必須按規定時間檢查站點上的特定應用程序以及工作情況，保證有根據，避免虛假報告、多報告現象。簡而言之,必須合理有效地控制施工過程，力求與合同相一致，加強過程控制，通過科學合理的技術原則以及經濟和法律方法，掌握良好的工程變更和簽證，這是一個重要的環節，以便盡可能地控制工程變更這一重要的聯系，在簽證上良好控制“簽字”這個環節，不能等待和解時再控制審計，必須快速實現有效的管理，進而控制道路和橋梁工程的成本，對施工階段的整體管理具有積極的效果。

對于現代道路和橋梁工程的建設項目來說，在整個系統中，工程過程成本的掌控是一個關鍵的環節，各種內部和外部因素都很容易發生，因此，必須采取道路和橋梁工程成本控制措施，以便建設單位更加有效地改善施工質量和管理，從而確保在規定的時間內改善施工項目的質量，保證廣大公眾的基本權利和利益。必須充分了解公路和橋梁工程造價控制的開發，因為這項工作的技術很重要，也很困難，同時，它也充分結合了道路和橋梁工程的實際情況。除此之外，建設項目成本控制應進行相應的調整，進而構建完善的項目成本控制

五、結束語

三維數字地形圖打破了了空間的局限，將舊的二維數字地形圖加強為為三維空間數據，從三維空間的角度分析和表示了它們之間的實際客觀的世界和空間構造聯系。它主要利用大尺度來表達小區域的地理數據，具有直觀、生動、詳細、全面的特點。它在城市規劃和工程設計中具有很好的應用前途，在促進三維發展方面也發揮著積極的作用。