三维地图精编3篇

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维地图范文1

关键词：三维数字地形图；地形模型；测绘

1. 前言

数字地形图便于使用、储存和绘制，但目前大部分数字地形图仍然是二维的，即所有的高程点和所有线上的特征点只反映其平面位置，而不反映其高程，地形图中所有的点和线都是二维的。为了克服二维数字地形图在空间表示和应用方面的不足，三维数字地形图应运而生。在三维数字地形图中，特征点和特征线都是三维的，这使得计算或查询线状地物上任意两个特征点间空间折线段的长度；查询任意特征点的平面坐标和高程即三维坐标；绘制线状地物上任意两个特征点间的纵断面图；测量或查询任意两个特征点之间的倾斜距离、水平距离、高差、坡度、水平方位角和空间方位角变成可能。这些功能的实现对于线状地物的工程规划和设计如灌渠路线的规划和设计、输电线路的规划和设计等等具有极高的利用价值。

2. 三维数字地形图的基本概念

三维数字地形图的概念

三维数字地形图用三维离散点表示地物和地貌的空间位置和立体形状，它把地形和地物都看成三维空间对象，其也是线划地形图。也就是说，三维数字地形图中所有表示地物和地貌的特征点和特征线都是三维的，其中X和Y用来表示地物或地貌在水平面上投影的位置；Z用来表示它的高程。

三维数字地形图的特征

三维数字地形图具有以下特征：

①它不能是纸质的，只能是数字或电子形式的。

②它既能反映其上地物立体形状，又能反映制图区域内地球自然表面的高低起伏。

③它是按1：1或同一比例尺来表示地物的平面位置或大小与竖直方向的高程或高度（所谓高度就是地面上空一点沿铅垂线到地面的距离）的。

④它是用三维离散点表示地形或地貌以及地物空间立体形态的矢量地图。

⑤它在反映空间地理信息时都是比较精确、细致和详细的，用比例尺（或空间分辨率）的概念表示就是大比例尺（或高分辨率）的，如1：500（或米）、1：1000（或米）和1：2000（或米），且通常都是小区域的。

3. 三维数字地形图测绘实例分析

受广州市某工业园区管理委员会委托，对其工业园建设用地进行控制性测量和数字化三维地形图测绘。该工业园区周边有数个村落，南边有一条国道通过，交通比较便利，测区村庄密集，村庄周围树木较多，通视困难；测区东北部有大片水田；测区西部为鱼塘，水深测量相当困难，本次测绘所执行的技术标准见表1。经现场勘探并从多方面收集资料，测区附近有广东省国土资源厅测绘院布设3个GPS-D级点、2个GPS-E级点作为本次平面控制起算点，测区高程控制采用4个四等水准点作为本次测绘的高程起算，采用GPS高程拟合测区高程。

测绘选点和埋点

本次测量的首级平面、高程控制都是采用GPS全球定位系统。根据测区的现场情况，在楼房、高坡地、公路边、岩石区等土质坚硬的地方选点，采用预制好的混凝土标石进行标示并对其编号，混凝土标石的型号为上截面15cm×15cm、下截面20cm×20cm、高为60cm×60cm。

测量观测方案

①测前准备。在观测之前，先要注意做好GPS内存数据容量检查、认真了解各GPS点所处的环境及最佳观测时间、GPS各项设置如静态或动态、高度截止角、天线类型、天线量测方式、数据采样率等是否正确等数项准备工作。

②观测方案。观测作业开始后，出发到测点前，应认真检查GPS主机、电池、电缆、测GPS天线的钢尺、记录纸、笔、脚架及对讲机等必备品；认真地架好仪器，对中、整平、接好电缆；量测天线高，这里要注意GPS天线高的量测一般都是量的斜高，不要人为地改为垂直高；开始观测时，只需按下电源开关，这时记录好测点名、开机时间、开机时天线高；观测结束时，先关电源，不要马上拆机，还要再量天线高，以判断观测过程中仪器是否动过[3]。

GPS数据传输及处理

数据传输

数据传输一般要注意以下几点：

①由于开关电源以及一些外界干扰会造成GPS数据异常，因此在数据传输之前首先要查看GPS中每个时段里记录的数据是否大小相近，删去无效数据；②随后要检查软件中的各项设置如GPS类型、天线类型、天线高的测量方式等是否一致；③传输数据时，要记录好各数据文件的时段号、点名，以备基线解算后用；④在做好上述工作后，查看高级设置，给定高度截止角、PDOP值等几个重要设置，即可传输数据。

数据处理

①基线向量解算时，可根据不同情况，设置好是解算部分基线还是解算全部基线，软件自动解算；②基线向量解算后，可初步检查一下评判各基线的置信参数，检查同步环、异步环等闭合差，检查不同时段同一条边的较差，查出超限原因，剔除有粗差的基线；③若发现有问题的基线，还可以查看各点接收到的卫星状况及其他有关部因素，以查找原因，确定此基线是否重新解算还是重测[3]。

平差计算和高程拟合

GPS定位结果要从WGS―84大地坐标系转换为1954年国家坐标系，GPS基线向量网的平差一般分为无约束平差、约束平差和联合平差三种类型。

GPS网一般要联测3～5个已知点，联合平差是解决GPS网成果转换的有效手段，也是绝大多数的地区目前唯一行之有效的方法；根据无约束平差成果分析，主要考察基线向量观测值改正数、各点坐标中误差、点位中误差、GPS基线向量边的方位和边长相对精度，若发现有明显粗差，则要在联合平差前剔除；主要考察各类观测值的改正数的分布是否有明显粗差，平差坐标、点位误差、转换参数、单位权中误差是否通过统计检验，边长相对精度是否满足设计的精度要求。

GPS高程拟合根据不同软件的要求，至GPS高程拟合根据不同软件的要求，至少要联测4个水准高程点，但其高程精度不高，一般只能达到3cm左右。

4. 数字化三维地形图的测绘

图根控制测量

测区采用全站仪布设成附合导线、闭合导线、支导线、极坐标支点可以连续支两次。导线相对闭合差≤1/4000、极坐标支点不宜大于500米、三角高程测量其附合线路或闭合线路≤±40mm，其中D为测距边边长（km），图根导线采用简易平差计算。

数字化地形测绘

测区采用数字化测量，比例尺为1：500，基本等高距为，采用40cm×50cm矩形分幅。使用全站仪进行野外采集数据，定向方向应＞500m，并进行其他方向点检查，碎部点测量测距最大长度＜300m，高程注记点间距为25m。测绘过程主要分为以下几个步骤：

①设站和检查。仪器对中整平，仪器对中误差≤5mm，量仪器高，仪器高量至毫米；输入气温、气压、棱镜常数；建立（选择）文件名；输入测站坐标、高程及仪器高；输入后视点坐标（或方位角），瞄准后视目标后确定。测量1个已知坐标的点的坐标并与已知坐标对照（限差≤±5cm）；测量1个已知高程的点的高程并与已知高程比较（限差≤±5cm）；如果前两项检查都在限差范围内，便可开始测量，否则检查原因重新设站。

②立镜和观测。依比例尺地物轮廓线折点立镜，不依比例尺地物的中心位置立镜。在建筑物的外角点、地界点、地形点上竖棱镜，回报镜高；全站仪跟踪棱镜，输入点号和改变的棱镜高，在坐标测量状态下按测量键，显示测量数据后，输入测点类型代码后存储数据。继续下一个点的观测。对于那些本站需要测量而仪器无法看见的点，可用皮尺量距来确定点位；半径大于的点状地物，如不能直接测定中心位置，应测量偏心距，并在草图上注明偏心方向；丈量的距离应标注在草图上。

③绘草图和检查。现场绘制地形草图，标上立镜点的点号和丈量的距离，房屋结构、层次，道路铺材，植被，地名，管线走向、类别等。草图是内业编绘工作的依据之一，应尽量详细。测量过程中每测量30点左右及收站前，应检查后视方向，也可以在其它控制点上进行方位角或坐标、高程检查。

④数据传输与转换。连接全站仪与计算机之间的数据传输电缆；设置通讯中端的通讯参数与全站仪的通讯参数一致；全站仪中选择要传输的文件和传输格式后按发送命令；计算机接收数据后以文本文件的形式存盘。通过软件将测量数据转换为成图软件识别的格式。

⑤编绘并建立测区图库。成图采用南方测绘仪器有限公司软件成图。图幅编号采用西南角图廓坐标编码，坐标以公里为单位。建立测区图库，图幅接边，输出成图[3]。

5. 结论

随着数字地形图在工程应用中的深入，为了便于进行空间方面的量测和分析，人们对它表示地物和地貌的方法和精度提出了更高的要求。而三维数字地形图在工程上具有良好的应用基础，其可以查询任意特征点的平面坐标和高程等三维坐标信息。因此，三维数字地形图具有其独特的应用价值，随着三维数字地形图的不断开发和完善，相信在不久的将来它一定会有越来越好的应用前景。

参考文献：

[1] 郭岚。三维数字地形图及其应用的研究[J].测绘通报，2002，05：10-11.

读书破万卷，下笔如有神。以上就是山草香给大家分享的3篇3维地图，希望能够让您对于3D地形图推荐的写作更加的得心应手。

维地图范文2

[关键词]三维制图 煤田地质 地层 煤层

[中图分类号] +61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-192-1

煤田大多都是盆地形态，在同一个煤田中，有连续的煤系，也有在形变之后经过一定时间的剥蚀而形成的不连续煤系。一般根据煤系不同的出露情况将煤田分为暴露式煤田、半暴露式煤田和隐伏煤田。我国大青山石拐子煤田的煤系出露良好，属于暴露式煤田；开滦煤田仅出露下伏岩系，能圈出其部分边界的煤田，属于半暴露式煤田；而位于苏北地区的部分煤田大部分煤系都被掩盖了，无法确定煤田边界，被称为隐伏煤田。经过地壳的长期运动，许多煤层都发生了较大变化，极其复杂，各地区之间地质煤层的情况差别都较大。传统的二维地质图件已经不能充分利用现有资料，准确的反映地层及煤层的真实情况，而三维制图却能够通过对整个地区进行面、线、点细致入微的观察和分析解决这些问题，保证了地层和煤层情况的准确反映。本文将结合某地区煤田地质工作中应用三维制图的情况，对三维制图在煤田地质工作中的实践进行分析。

1煤田地质工作

地层划分

某地区地域面积十分辽阔，属于多山地区，早在侏罗纪时期开始就是其成煤时期，成煤之后经历过较多的造山运动，造成煤层变化十分复杂，也因此地层发育非常齐全，出露较多。根据国家出台的《全国岩石地层划分》，该地区已经被划分出5个Ⅰ级区，8个Ⅱ级区，12个Ⅲ地区，并且在此基础上又进行了详细划分，共有47个Ⅳ级区。

主要内容

煤田地质工作可以分为两大部分的主要内容，一是采集野外的原始资料；二是整理和分析室内资料，并做出文字报告。其中野外原始资料的采集主要包括填图、槽探、钻孔、剖面、巷道等。填图的单元是面，要对地层进行细致划分，寻找出露，在一定条件下还能进行产状量取，最终将其表现为一个平面；槽探的单元是线，挖槽探的地点应该在煤层及地层的露头点或其附近，一般情况下槽探在垂直于地层的线上，最终将其表现为一条线，并根据槽探情况绘制素描图；钻孔的单元是点，可以利用钻孔资料推断在一定深度条件下地层的变化情况，最终将其表现为一个点；剖面是垂直于地层的一条线，许多特点都与槽探相似，但不同点在于剖面没有纵深，仅出现在地表；巷道是根据煤层变化和开采需要而形成的具有纵深的立体的一条线。

二维制图已不能满足煤田地质工作的需要

二维图件不能将所有的资料都集中在图纸上，内容较为单一。如果地质图仅显示一个平面，就只能将地表资料显示出来，而且柱状图也只能显示一个纵深点，剖面线仅能反映出一个横切面，都无法将煤田地质资料进行全面的展示。例如剖面线的二维图件只能显示一条剖面线上的钻孔（如图1），无法利用相邻钻孔的资料进行参考，不能表现出地层相关联性。并且利用图1计算储量时，计算方法的偏差也较大，不能保证结果的准确性。

2三维制图在煤田地质工作中的实践

三维制图的特点

三维制图软件可以对一个物体进行全方位编辑。在制作煤田地质剖面图时，可以充分利用周边剖面及钻孔资料，甚至考虑到周边环境对煤田地质工作的影响，用三维制图制作一张完整的图件，然后在三维图中切下一个剖面，更加真实的反映出地层和煤层的情况。并且，也可以在进行储量计算时考虑到周边钻孔对其造成的影响，在充分了解地层构造的条件下利用煤层的平均厚度及相应的地质模型，根据平面图计算储量。三维制图的最大特点是可以将所有的地质数据都集中到一张整图上，对地层及煤层变化情况做整体研究分析工作并直接排除干扰因子。例如，可以将填图、槽探、钻孔、剖面、巷道等数据都集中到三维图件上，限定干扰因素的影响范围，然后进行储量计算。

三维制图软件

目前被广泛应用于煤田地质工作中的三维制图软件是Petrel TM软件，该软件是基于Windows平台上的三维可视化建模软件，具有高精度、确定性、随机性、先进性、科学性等特点，在国际上占据主导地位。Petrel TM软件拥有多种先进技术，例如三维网格化技术、构造建模技术、沉积相模型建立技术、三维计算机可视化技术、三维计算机虚拟现实技术、岩石物理建模技术等。另外，同样被媒体地质工作广泛应用的还有GeoSec 3D地质解释软件，是一个集三维地质可视化、模型、平衡和恢复于一体的完整系统，能利用地表地质、钻井、地震等资料形成三维地质解释成果，并利用其恢复技术对各项资料进行分析和检验。其主要功能有：可以根据三维制图建立出可视化模型，根据模型快速输出地质剖面图、平切面图、钻孔柱状图等二维地质图；具有全功能地质数据库系统，可涵盖地质、勘探、试验等资料；能快速实现任意二维工作面并形成独立工作界面，随时进行切换、定位、复制、粘贴，在对图形进行修改时，结果能自动反映在三维图件中；精准计算地质面积、体积，分析统计地质体之间的空间位置关系等。

三维制图是一项非常实用简便的技术，只要对野外地质资料进行采集之后，根据各地区不同的情况利用建模软件建立相对应的数学模型，然后计算机就能按照数学曲线进行绘图工作，通过渲染技术形成立体图形。

3结束语

综上所述，二维制图在煤田地质工作中存在一些问题，如展现内容较为单一、储量计算不够准确等，这些问题严重制约着煤田地质工作的顺利开展，必须要利用更加先进的技术手段，才能提高煤田地质工作的质量。三维制图在煤田地质工作中的实践表明，我国现有技术也能将复杂地区的煤炭资源赋存情况做到较为全面的了解，统计出我国煤田资源量的变化情况，具有直观、宏观、精准、快速等特点。因此，三维制图在煤田地质工作中具有较好的应用前景。

维地图范文3

关键词：三维数字；地形；测绘

1 背景

将地形图数字化是为了地形图的储存和使用，现有的数字地图大多都是二维的，地图上只能反映相应地点的平面图形，不能反映其高程，此类地形图中的所有部分都是二维的。因此为了能够打破二维地形图对空间的表达方面的限制，弥补应用方面的缺陷，三维地形图便产生了。三维数字地形图所显示的点和线都是三维的，因此用户能够很明确的查看两点之间的折线长度；也能够在地图上查询某地的平面和三维坐标；两地之间的纵向的断面图也可以很清晰的现实出来；另外，两个地点之间的水平、空间方位角，水平、纵向距离，坡度等数据的计算和查询都会变得非常方便。而三维地形图的这些功能会对工程建设设计和规划产生非常有利的作用，例如对输出管道、输电线路等的设计和规划有很强的指导作用和应用价值。

2 三维数字地形图的基本概念

三维数字地形图的概念

三维数字地形图指的是地物、地貌等立体形状和空间坐标用三维点表示出来，在这样的途中，地形、地貌都是它描述的对象，即线划地形图。这就意味着，三维地形图中所有的地形、地貌、地物都是三维体现的，横轴和纵轴表示的是地貌、地物的水平投影，而Z轴则表示的是三维的坐标，是立体的、空间的。

三维数字地形图的特征

三维数字地形图的特征主要表现在以下几个方面：第一，它是数字或电子版形式的，不是传统的纸质的。第二，它不仅能够描述地物的空间位置和形状，而且能够描述区域内的自然地貌的起伏状况。第三，它的制图比例是一比一的，表示的是某地物的平面的大小和位置以及三维的空间高度或空间位置，这是通过设定地面上空某一点来测量的。第四，地形、地貌和地物的立体形状都是通过三维的离散点来描述出来的。第五，我们从三维地图上所看到的信息都是非常精确和细致的，我们用更易懂的词来描述这一特点，就是说三维数字地形图都是大比例尺的，或者说是高分辨率的，而且它所描述的区域都非常小，所以内容详细，画面清晰。

3三维空间数据的获取方法

要想建成三维数字地形图，需要大量的数据采集的基础上，这样才能保证它所提供的信息的完整和精确。目前我们获得高分辨率的三维数据的方法主要体现在以下几点：

数字摄影测量技术。

可以通过数字摄影技术来对空间立体数据进行采集，这一方面需要做到尽量进行高密度的三维数据采集，它比较适合用来制作较大区域三维地图。

全站仪测量技术。

全站仪可以获取较全面、较精确的空间坐标数据，尤其是对三维数据的获取度更准确、更到位。这种测量技术是进行三维地图制作时进行信息采集的最理想的方法和技术，最重要的是它能够测量物体的高度，这种技术比较适合制作小范围、高分辨率的三维地图。缺点就是比较费时费力。

技术。

这种技术也是在制作高分辨率的三维地图时进行信息采集的重要技术，但是这种技术也尤其局限性，它受到城市卫星信号不足，三维异常等问题的局限，在对地物的高度进行测量时往往会遇到困难。

以地图为数据源的三维空间数据的获取方法。

此种方法尽管能够获得一些粗略的高度数据，但是很难进行准确推测，因此运用这种技术所制成的三维地图一般精确度都不高。对各种点、线、面的地物的高度数据的获取是在制作三维地形图的基础，但目前多数的技术和方法都无法做到高度值的精确采集。这就是三维制图面临的难题。

4三维地形与地物绘制

二维地图所用的符号都是二维的，地面物体是没有高度的，通用体现在一个水平面上，物体的高度和三维形态等数据需要通过等高线等来进行计算和推测，它比三维地形图要更粗略和抽象。二维地图很难明确表达出地形、地貌、地物的立体形态。因为在进行立体表达时，不仅要表现出它在水平方向的拐点，也要明确表达出它在垂直方向的拐点，也就是坡度、高度等方向上的变化点。而二维地形图在进行线状地物表达时，所运用的只是二维的符号，运用这些符号进行拐点描述，很难直观明显地显示它的立体形态和真实位置。下面两图就是对三维数字地形图在进行线状地物表达时的优势进行了说明。

我们常说的进行数字地形描述的方法主要有三个，即不规则格网模型、等高线模型、规则格网模型。不规则格网模型是通过采样点的不规则分布而形成的连续的不规则三角形地面，这种模型没有一定的规则结构，而且也没有强大的分析能力。等高线模型就是根据等高线来制成的具有台阶痕迹的数字模型，它不能够清晰明确的描述沟壑等特殊的地形地貌。规则格网模型则是根据等间距的均匀分布而制成的图形，它的表达方式更加明确、直观，而在对如沟壑等的特殊地形地貌的表达方面也有很大的优势。很多特殊地形地貌的空间结构和立体形态是无法通过二维地形图表现出来的，但是运用规则格网模型则能够很明确、直观的表现出来，这打破了数字符号的复杂和模糊性，具有更直观的可视化特点，表现的对象也更精确。三维地形图在进行地形表达时，它的精确还是要依靠三维高度值的密集和细致，规则格网模型的精确度取决于地图的分辨率，也与地形的复杂程度相关。因此我们可以用多分辨率的模型来进行地形描述，针对像平原等较简单的地形则可以用格网大一点的模型，而针对像山区等的地形较复杂的则可以用格网小一点的模型，这样可以更真实地表达地形地貌，也能够节约数据空间。

5、三维地形与地物的空间匹配集成技术

三维地形图主要是地形，地表、地下的地物的各种模型的综合，而地物和地形的模型必须要匹配融合，它们之间存在着一定的内在联系。在进行地物地形建模时，要尽量做到将地物数据与三维的地形数据进行无缝融合，这需要先进的技术支持。如果地形地物不能很好地融合，那么就可能会出现地物与地形分离或者地物嵌入地下的情况，这不能真实地表达地形地物。所以，需要采用以下一些方法来将二者无缝融合。

在对地物进行测量时，要着重对三维高度值进行测量，这样便于地物特征三维化。对于同一建筑物的特征点的采集应该一致，若出现差异则应该求取平均值计入。

在进行地物特征点采集时，要对其水平方向和垂直方向的变化点都进行采集。

6、三维数字地形图的应用

三维规划的这些作用都会对城市的工程建设有一定的改良作用，它能够帮助设计人员对现场更加了解，对数据更加明确，了解更详尽的信息，而且能够帮助设计人员直接将设计结果三维化，同时也给了他们设计和规划的思想启发。

7、结束语

三维数字地形图打破了传统二维地形图的空间的限制，将信息扩展成了三维化的立体信息，给儿女们从三维角度来描述和理解真实世界、空间结构的机会和工具。它通过高分辨率的地形图来对小区域的信息进行表达，具有精确、完整、直观的优势，对城市的规划和工程的建设有非常有利的作用，同时也对三维地理信息系统的发展有很强的促进作用。

参考文献：

[1] 郭岚，杨永崇，唐红涛。三维数字地形图及其地形、地物表达方式探讨[J].工程勘察， 2009， 37（4）： 67-71.