數字線劃圖

電子地圖4D技術

電子地圖可理解為數字地圖。數字地圖是存儲在計算機的硬盤、軟盤、光盤或磁帶等介質上的數字化地圖，

地圖的內容是通過數字來表示的，它需要通過專用的計算機軟件對這些數字進行顯示、讀取、檢索、分析、

修改、噴繪等等。在數字地圖上可以表示的內容和信息量遠遠大于普通的常規地圖。

數字地圖是一種"活"的地圖。數字地圖可以非常方便的將各種或一種普通地圖或專業（專題）地圖的

內容進行任意形式的要素分層組合、拼接、增加、刪減等，形成新的實用地圖?？梢詫底值貓D進行任意

比例尺、任意范圍的放大、縮小、裁切和繪圖輸出等。數字地圖繪制圖時間較常規制圖方法可以大規?？s

短。數字地圖可以十分方便的與衛星遙感影像、航空照片、其它電子地圖和其它信息數據庫進行整合、擬

合、掛接顯示等，生成各種類別的新型地圖。數字地圖（電子地圖）與傳統紙介質地圖相比，還具有如下

優點：

１、制作工藝先進、成本低、速度快、效益高；

２、數字化存儲、信息量大、可以網上傳輸，體積小，便于攜帶；

３、保存時間長，不易損壞和變形，節省檔案保存空間；

４、制圖精度高、無介質變形，可接受多種投影變換；

５、數字信息可與多種空間信息擬合，便于更新、修編、組合，生成各種圖；

６、輸出繪制方便、出版方便、復制方便、使用方便；

７、數字地球、數字城市、數字政府、數字商務、數字化可視管理必需的基礎工作。

數字地圖種類很多，如數字（線劃）地圖（DLG）、數字柵格地圖（DRG）、數字遙感（正射）影像

圖（DOM）、數字（地面）高程模型圖（DEM）和各種數字專題（專業或非專業）地圖等。

所謂＂4D＂技術是指數字正射影像圖（DOM）、數字地面高程模型（DEM）、數字柵格地圖（DRG）、

數字線劃地圖（DLG）四種技術的集合，是用以解決電子地圖及數字地圖的主要手段，下面介紹各種技術

的應用方法及相應的概念，供您參考。

1．數字高程模型（DigitalElevationModel簡稱DEM）

1.1基本概念

DEM是在特定投影平面上規則的空間水平間隔的高程值矩陣。DEM的水平間隔應隨地貌類型的不同

而改變。為控制地表形態，可配套提供離散高程點數據。換句話說，即為具有不同坐標的不同地面分布點

上的不同高度數據，組織集合構成對地表形態變化的控制。

DEM應用可轉換為等高線圖、透視圖、斷面圖以及專題圖等各種圖解產品，或者按照用戶的需求計算

出體積、空間距離、表面覆蓋面積等工程數據和統計數據。

1.2生產技術

1.2.1原始資料

衛片航片：最好是近期采集的高分辨率衛星遙感像片數據或近期新拍攝的航空像片。（有關采集問題

請查詢本網站"數據增值服務"有關部分。）

地形圖：最好采用最近一次更新測量的地形圖，其中等高線必須由解析測圖儀或精測儀測繪。

1.2.2DEM的生產及技術要求

DEM的獲取方法有以下幾種：

1.2.2.1現有地形圖掃描矢量化等高線，即利用現有的地形圖進行掃描矢量化等，對等高線做如下處理：

1）等高線分版、掃描、自動矢量化、內插DEM

2）等高線未分版、掃描、人機交互矢量化、內插DEM

1.2.2.2數字攝影測量方法

數字攝影測量方法是現代最為主要的技術方法。其以數字遙感影像為基礎，通過計算機進行影像匹配，

自動相關運算識別同名像點得其像點坐標，再運用解析攝影測量的方法內定向、相對定向、絕對定向及運

用核線重排技術。由此可以測定所拍攝物體的空間三維坐標，獲得DEM數據，進而實現數字微分糾正，

得到數字正射影像圖（DOM）。

數字攝影測量系統軟件ＶirtuoZo具有以下基本功能：

自動三空

自動采集DEM

自動微分糾正，制作DOM

利用X、Y手輪、工腳輪、人工立體數字線劃測圖(有關ＶirtuoZo軟件詳細介紹請查詢本網站"

交易中心/軟件超市"有關部分)

1.2.2.3解析攝影測量

這種方法是一種比較傳統的工作方法，一般獲取DEM有兩種方式：

1）實測DEM。在像對定向后，采用自動（或手動）設置地面網格坐標實測其高

程。2）實測數字化等高線。在解析測圖儀實測數字化等高線，再內插生成DEM。

1.2.2.4精測儀立體測繪等高線

也是一種較為傳統的方法，具體是使用精測儀實測等高線、清繪、掃描矢量化、內插DEM。

2．數字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap簡稱DOM）

2.1基本概念及特點

DOM是利用經掃描處理的數字化的航空像片和高分辨率衛星遙感圖像數據，DOM對逐像元進行幾何

改正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。

數字正射影像圖具有精度高、信息豐富、直觀真實、獲取快捷等優點，可作為背景控制信息，評價其

它數據的精度、現實性和完整性都很優良；可從中提取數字城市所需要的各種類別的海量地理信息、自然

資源信息和社會經濟發展信息，為城市現代化建設、防治災害和公共城市建設規劃各種調查和管理等提供

可靠依據；還可從中提取和派生新的信息，實現地圖的修測更新。

DOM的基本特點：

與傳統的符號化線劃圖相比，DOM所表達的信息更為豐富、直觀，具有更大的開發應用價

值。

由于是數字的，在計算機上可局部開發放大，具有良好的判讀性能與量測性能和管理性能等，如用農村

土地發證，指認宗界地界比并數字化其點位坐標、土地利用調查等等。

DOM可作為獨立的背景層與地名注名，圖廓線公里格、公里格網及其它要素層復合，制作各種專題圖。

2.2生產技術

2.2.1原始資料――航空像片或高分辨率衛星遙感圖像數據等。

2.2.2DOM制作的主要技術方法

1）VintuoZo系統數字攝影測量工作站。

系統可以利用對DEM的檢測及編輯,來提高DOM的精度。還可以通過像片間、圖幅間進行灰度接邊，

以保證影像色調的一致性。

2）采用jx-4ADPW系統。jx-4ADPW是一套基于WINDOWSNT的數字攝影測量系統。因其對DEM

的編輯采用的是單點編輯，而且該系統還具有對DOM的零立體檢查的功能，故其DOM的精度較高?；?/p>

于DEM的單片數字微分糾正VintuoZo系統具有單片數字微分糾正的模塊，其工藝流程圖如圖：

生產流程

3．數字柵格地圖（DigitalRasterGraphic簡稱DRG）

3.1基本概念

DRS是各種比例尺的紙介質地形圖和各種專業使用的彩圖的數字化產品，就是每幅圖經掃描、幾何糾

正及色彩校正后，形成在內容、幾何精度和色彩上與地形圖保持一致的柵格數據文件。可以較為方便的進

行放大、漫游查詢等。

DRG可作為背景用于數據參照或修測擬合其他地理相關信息，使用于數字線劃圖（DLG）的數據采

集、評價和更新，還可與數字正射影像圖（DOM）、數字高程模型（DEM）等數據信息集成使用。派生

出新的可視信息，從而提取、更新地圖數據，繪制紙質地圖。

3.2生產技術

3.2.1原始資料要求

原圖采用印刷的單色或彩色底圖：原圖必須平整、無折，點線清晰、色彩標準

原圖現勢性應符合標準要求

3.2.2技術方法

一張紙質模擬地形圖，通過掃描儀，其中CCD線陣感器對圖形進行分割，生成二維陣列系統，同時

對每一系統的灰度（或分色）進行量化，再經二值化處理、圖形定向、幾何校正即形成一幅數字柵格地圖。

方法：

圖形掃描：采用掃描分辨率不低于500dpi的單色或彩色掃描儀掃描。

圖幅定向：將柵格圖幅由掃描儀坐標變換為高斯投影平面直角坐標。

幾何校正：消除圖底及掃描產生的幾何畸變?？梢圆捎孟嚓P軟件對柵格圖像的畸變進行糾正，糾正

時要按公里格網進行，通過仿射變換及雙線性變換，實現圖幅糾正。

色彩糾正：用PHOTOSHOP等軟件進行柵格編輯，對單色圖按要素人工設色，對彩色圖作色彩校正，

為使色彩統一，應按規定的R.G.B比例選擇所用的幾種色調。

最終產品：是經過無損壓縮的TIFF文件。

4．數字線劃地圖（DigitalLinegraphic簡稱DLG）

4.1基本概念

所謂DLG就是每幅經掃描、幾何糾正后的影像圖，對一種或多種地圖要素進行矢量化形成的一種矢

量化數據文件，是一種更為方便的放大、漫游、查詢、檢查、量測、疊加地圖。其數據量小，便于分層，

能快速的生成專題地圖，所以也稱作矢量專題信息DTI（DigitalThematicInformation）。此數據能滿足地

理信息系統進行各種空間分析要求，視為帶有智能的數據。可隨機地進行數據選取和顯示，與其他幾種產

品疊加，便于分析、決策。

4.2生產技術

4.2.1原始資料――航片、高分辨率衛片、地形圖

4.2.2制作方法

1）數字攝影測量、三維跟蹤立體測圖目前，國產的數字攝影測量軟件VintuoZo系統和JX－4ADPW

系統都具有相應的矢量圖系統，而且它們的精度指標都較高。其中VintuoZo系統有工作站版和NT版兩種，

而JX－4ADPW系統只有NT版一種。

2）解析或機助數字化測圖這種方法是在解析測圖儀或模擬器上對航片和高分辨率衛片進行立體測

圖，來獲得DLG數據。用這種方法還需使用GIS或CAD等圖形處理軟件，對獲得的數據進行編輯，最

終產生成果數據。

3）對現有的地形圖掃描，人機交互將其要素矢量化目前常用的國內外矢量化軟件或GIS和CAD軟

件中利用矢量化功能將掃描影像進行矢量化后轉入相應的系統中。

4）在新制作的數字正射影像圖上，人工跟蹤框架要素數字化屏幕上跟蹤：可以使用CAD或GIS及

VirtuoZo軟件將正射影像圖按一定的比例插入工作區中，然后在圖上進行相應要素采集