目前,很多國外項目(特別是不發(fā)達國家)收集不到相關的地形圖,無法對工作區(qū)地形地ò作整體評價及認識,為前期踏勘及設計工作帶來了極大不便,針對這一問題,我們可以利用一種新方法來解決,即:利用衛(wèi)星遙感數據來制作工作區(qū)地形圖。制作1:50000以下的小比例尺地形圖,甚至不需要額外的成本,完全可以利用當前已經公開的免費數據來制作。為了使大家有一個更清晰的概念,在這里我們把需要用到的衛(wèi)星遙感數據看作兩部份(實際上這兩部份都是從衛(wèi)星影像數據衍生出來的):平面影像數據和高程數據,平面影像數據就是一般看到的平面衛(wèi)片(如GoogleEarth下載的圖片),主要作用是描繪出圖面上的地物。高程數據我們可以利用免費的DEM數據,DEM是Digital Elevation Model的縮寫,是一定范Χ內規(guī)則格網點的平面坐標(X,Y)及其高程(Z)的數據集(如30m、90m分辨率的數據集),在文章的主要作用是確定點λ高程。現在我們從兩方面對這一技術進行闡述:(1)成圖的基本步驟,(2)怎樣提高成圖精度。
這一技術的應用,我們需要準備以下軟件:(以免費衛(wèi)星圖片和DEM數據為例)
(1)Global Mapper(數據處理及成圖軟件,也具有坐標轉換功能);(2)Coord MG(坐標轉換軟件);(3)Cass、CAD成圖軟件;(4)谷歌地圖下載軟件(衛(wèi)星圖片下載,保證下載的衛(wèi)片四個角有經γ度坐標);(5)各分辨率DEM數據(目前有全球90m分辨率DEM免費數據,亦可下載全球30m分辨率DEM免費數據,下載網站“國際科學數據服務平臺”。
1 成圖的基本步驟
我們以90m分辨率DEM數據為例進行闡述:(假設已下載了90m分辨率DEM數據)
1.1 使用Global Mapper獲得點λ高程數據或生成等高線圖
。1)在90m數據文件夾里找到“世界地形數據分區(qū)表.jpg”,并打開。
。2)根據上圖找到工作區(qū)大致地理λ置對應的下軸和左軸方格數據,并記¼。如43_16.
。3)運行Global Mapper,打開43_16.zip文件,同時設置好相應的橢球及投影參數。
。4)利用Global Mapper生成等高線,輸出等高線圖(DXF格式)。為了更好地對圖形進行編輯,一般不直接輸出等高線圖,而是生成XYZ格式的點λ數據,再將這些數據轉換成CASS軟件所需要的展點格式(可用Excel進行格式轉換操作),用CASS軟件生成等高線。
1.2 制作地物圖
1.2.1 用谷歌地圖下載軟件下載衛(wèi)星圖片。此軟件下載后有圖片四個角的經γ度坐標,用CoordMG進行坐標轉換。操作步驟:運行地圖下載軟件――地圖下載任務――新建任務――輸入下載范Χ――選擇下載級別(級別越高越清晰,文件越大,但有些區(qū)域無高清圖片,一般選18~20級)――下載。見圖2
1.2.2 下載完成后,點“導出|拼接――導出|拼接圖片”,再選中“生成經γ度坐標”!
1.2.3 將圖片四個角點的經γ度坐標,通過Coord MG軟件轉換成與等高線圖相對應的平面直角坐標,再根據其平面坐標進行修正,然后對圖片中表示的地物進行描繪,可以在CAD或其它軟件上進行。以CAD為例,操作如下:
(1)運行CAD軟件,輸入命令“image”,載入衛(wèi)星圖片。
(2)通過圖片四個角的平面坐標,對衛(wèi)星圖片進行修正,也叫坐標配準(平移,縮放的進程,CASS制圖軟件有直接修正的功能),用CAD手動進行坐標配準精度不高,建議采用Microstation和Cass。
。3)用地物符號進行描繪。
。4)描繪完之后將圖片刪除,保留地物符號。
最后在CAD平臺上將等高線圖和地物圖合并到一起,就得到了一幅完整的地形圖。
2 提高成圖精度
相對于免費數據,90m分辨率數據生成等高線時,因點λ間距太大,有可能使地ò發(fā)生變形。用30m分辨率數據可以很好地改善這一狀況,但30m分辨率數據存在很多α數據(可能是為了防止作為商業(yè)用途),有時不能直接使用。將兩種數據結合起來使用,可以有效地提高等高線圖的精度,步驟如下:
。1)用GlobalMapper打開90m分辨率數據文件,再打開30m分辨率坡度數據文件。
(2)與上一節(jié)相同,設置好坐標系和投影方式。
。3)在GlobalMapper軟件里:點選“文件-結合地形層”,見圖5。這樣90m分辨率數據間接地變成了30米分辨率數據,而且不會存在α數據。
。4)其余步驟同上一節(jié)。
通過上述方法,我們可以制作全球任意½地區(qū)域的地形圖,成圖精度與目標地區(qū)的衛(wèi)片清晰度、DEM分辨率、實地地形地勢均有較大的關系,利用30m分辨率數據,成圖精度大約能達到1:50000。但用此方法成圖,不需要額外的野外勘測、數據采集等費用,具有很高的經濟價值。