目前,很多國(guó)外項(xiàng)目(特別是不發(fā)達(dá)國(guó)家)收集不到相關(guān)的地形圖,無法對(duì)工作區(qū)地形地ò作整體評(píng)價(jià)及認(rèn)識(shí),為前期踏勘及設(shè)計(jì)工作帶來了極大不便,針對(duì)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(shù)據(jù)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(dāng)前已經(jīng)公開的免費(fèi)數(shù)據(jù)來制作。為了使大家有一個(gè)更清晰的概念,在這里我們把需要用到的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)看作兩部份(實(shí)際上這兩部份都是從衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)衍生出來的):平面影像數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù),平面影像數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)我們可以利用免費(fèi)的DEM數(shù)據(jù),DEM是Digital Elevation Model的縮寫,是一定范Χ內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)(X,Y)及其高程(Z)的數(shù)據(jù)集(如30m、90m分辨率的數(shù)據(jù)集),在文章的主要作用是確定點(diǎn)λ高程,F(xiàn)在我們從兩方面對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行闡述:(1)成圖的基本步驟,(2)怎樣提高成圖精度。
  這一技術(shù)的應(yīng)用,我們需要準(zhǔn)備以下軟件:(以免費(fèi)衛(wèi)星圖片和DEM數(shù)據(jù)為例)
  (1)Global Mapper(數(shù)據(jù)處理及成圖軟件,也具有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能);(2)Coord MG(坐標(biāo)轉(zhuǎn)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(gè)角有經(jīng)γ度坐標(biāo));(5)各分辨率DEM數(shù)據(jù)(目前有全球90m分辨率DEM免費(fèi)數(shù)據(jù),亦可下載全球30m分辨率DEM免費(fèi)數(shù)據(jù),下載網(wǎng)站“國(guó)際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)”。
  1 成圖的基本步驟
  我們以90m分辨率DEM數(shù)據(jù)為例進(jìn)行闡述:(假設(shè)已下載了90m分辨率DEM數(shù)據(jù))
  1.1 使用Global Mapper獲得點(diǎn)λ高程數(shù)據(jù)或生成等高線圖
  (1)在90m數(shù)據(jù)文件夾里找到“世界地形數(shù)據(jù)分區(qū)表.jpg”,并打開。
 。2)根據(jù)上圖找到工作區(qū)大致地理λ置對(duì)應(yīng)的下軸和左軸方格數(shù)據(jù),并記¼。如43_16.
 。3)運(yùn)行Global Mapper,打開43_16.zip文件,同時(shí)設(shè)置好相應(yīng)的橢球及投影參數(shù)。
 。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(duì)圖形進(jìn)行編輯,一般不直接輸出等高線圖,而是生成XYZ格式的點(diǎn)λ數(shù)據(jù),再將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CASS軟件所需要的展點(diǎn)格式(可用Excel進(jìn)行格式轉(zhuǎn)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(gè)角的經(jīng)γ度坐標(biāo),用CoordMG進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。操作步驟:運(yùn)行地圖下載軟件――地圖下載任務(wù)――新建任務(wù)――輸入下載范Χ――選擇下載級(jí)別(級(jí)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(jí))――下載。見圖2
  1.2.2 下載完成后,點(diǎn)“導(dǎo)出|拼接――導(dǎo)出|拼接圖片”,再選中“生成經(jīng)γ度坐標(biāo)”! 
    1.2.3 將圖片四個(gè)角點(diǎn)的經(jīng)γ度坐標(biāo),通過Coord MG軟件轉(zhuǎn)換成與等高線圖相對(duì)應(yīng)的平面直角坐標(biāo),再根據(jù)其平面坐標(biāo)進(jìn)行修正,然后對(duì)圖片中表示的地物進(jìn)行描繪,可以在CAD或其它軟件上進(jìn)行。以CAD為例,操作如下:
 。1)運(yùn)行CAD軟件,輸入命令“image”,載入衛(wèi)星圖片。
  (2)通過圖片四個(gè)角的平面坐標(biāo),對(duì)衛(wèi)星圖片進(jìn)行修正,也叫坐標(biāo)配準(zhǔn)(平移,縮放的進(jìn)程,CASS制圖軟件有直接修正的功能),用CAD手動(dòng)進(jìn)行坐標(biāo)配準(zhǔn)精度不高,建議采用Microstation和Cass。
 。3)用地物符號(hào)進(jìn)行描繪。
  (4)描繪完之后將圖片刪除,保留地物符號(hào)。
  最后在CAD平臺(tái)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(duì)于免費(fèi)數(shù)據(jù),90m分辨率數(shù)據(jù)生成等高線時(shí),因點(diǎn)λ間距太大,有可能使地ò發(fā)生變形。用30m分辨率數(shù)據(jù)可以很好地改善這一狀況,但30m分辨率數(shù)據(jù)存在很多α數(shù)據(jù)(可能是為了防止作為商業(yè)用途),有時(shí)不能直接使用。將兩種數(shù)據(jù)結(jié)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(shù)據(jù)文件,再打開30m分辨率坡度數(shù)據(jù)文件。
 。2)與上一節(jié)相同,設(shè)置好坐標(biāo)系和投影方式。
 。3)在GlobalMapper軟件里:點(diǎn)選“文件-結(jié)合地形層”,見圖5。這樣90m分辨率數(shù)據(jù)間接地變成了30米分辨率數(shù)據(jù),而且不會(huì)存在α數(shù)據(jù)。
 。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(biāo)地區(qū)的衛(wèi)片清晰度、DEM分辨率、實(shí)地地形地勢(shì)均有較大的關(guān)系,利用30m分辨率數(shù)據(jù),成圖精度大約能達(dá)到1:50000。但用此方法成圖,不需要額外的野外勘測(cè)、數(shù)據(jù)采集等費(fèi)用,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。