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1、本科生毕业论文（设计）题目 基于MAPGIS 三维地形模型的实现 姓名 学号 院系 地理与旅游学院 专业 地理科学 指导教师 职称 2015 年 5 月 16 日曲阜师范大学教务处制目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言11 研究区域概况及数据源21.1 研究区域概况21.2 数据源22 具体操作方法及流程32.1 操作方法22.2 图件扫描32.3 图像文件的格式转换32.4 标准分幅影像图（DRG）的生成42.4.1 图幅生成控制点42.4.2 顺序修改控制点42.4.3 生成质量评估文件52.4.4 标准图幅裁剪52.5 矢量化等高线52.5.1 新建MAPGIS
2、 6.7的点、线、面工程文件52.5.2等高线矢量化62.5.3 等高线自动赋值62.6 DTM模型的生成72.6.1 平面等值线图的绘制72.6.2 彩色等值立体图的绘制82.7 三维地形的生成及飞行82.7.1 三维地形的漫游92.7.2 平面晕渲图的绘制92.7.3 立体示意图的绘制9结语10致谢10参考文献10基于MAPGIS 三维地形模型的实现地理科学专业学生 111指导教师 111摘要：本文以山东省曲阜市东南部尼山镇颜母庄的1：10000（I50G013052）的地形图为地理底图，介绍了基于软件MAPGIS 6.7的三维地形模型及三维漫游的实现的操作步骤和经验技巧，以期对地图制作等
3、相关操作及软件的使用起到借鉴作用。关键词：MAPGIS 6.7；尼山镇颜母庄；三维地形模型；三维漫游The Realization of 3D Terrain Model Based on MAPGIS Student majoring in Geography 111Tutor 111Abstract：The article introduces the general step and the key technologies of the production of 3D Terrain Model based on MAPGIS 6.7,taking the area of Nisan
4、 Yanmu Town ,ShanDong Province as example.I hope to provide some suggessions ,experiences and skills of 3D terrain realization and flight.Key words：MAPGIS 6.7; Nisan Yanmu Town;3D Terrain Model;3D terrain realization and flight引言MAPGIS是武汉中地信息工程有限公司研制的具有自主版权的大型基础地理信息系统软件平台。它是一个集当代最先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测
5、绘、人工智能、计算机科学于一体的大型智能软件系统，是集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的空间信息系统，是进行现代化管理与决策的先进工具。MAPGIS 地理信息系统适用于地质、矿产、地理、测绘、水利、石油、煤炭、铁道、交通、城建、规划及土地管理专业 ，在该系统的基础上目前已完成了城市综合管网系统、地籍管理系统、土地利用数据库管理系统、供水管网系统、煤气管道系统、城市规划系统、电力配网系统、通信管网及自动配线系统 、环保与监测系统、警用电子地图系统、作战指挥系统、GPS 导航监控系统、旅游系统等一系列应用系统的开发【1】。数字高程模型（Digital Elevation Model),简称DE
6、M。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。一般认为，DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子，如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布，其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生【2】。本文以山东曲阜市东南部尼山颜母庄的1：10000（I50G013052）的地形图为地理底图，介绍了基于MAPGIS 6.7软件实现三维漫游的常规步骤和关键技术，包括DRG（数字栅格图）的生产、等高线矢
7、量化、等高线高程自动赋值、GRD模型及TIN模型的生成、三维地形的浏览与飞行。除此之外，在学习使用本软件的同时，总结了MAPGIS 6.7系统制作地理图中的一些经验技巧，以期对该软件的使用起到指导作用。1 研究区域概况及数据源11 研究区域概况本文所研究的区域为山东省曲阜市东南部尼山镇颜母庄，位于山东省济宁曲阜市境东南隅。尼山镇西靠南辛镇，东、南与邹县为邻，北与泗水县接壤。该乡镇四面环山， 中为尼山水库，辖鲁源、 长座、颜母庄、张马4个管理区，其中颜母庄村位于曲阜市东南部，东与邹城市田黄镇相邻，西依颜母山，东经1171115，北纬353000。12 数据源本文所使用的地理底图为山东曲阜市东南部
8、尼山镇颜母庄1：10000地形图（格式为.tif）。图幅号分别为I50G013052。该地形图航摄于1997年2月，采用1980西安坐标系，1985国家高程基准，等高距为2.5m，1998年12月由山东省测绘局调绘，采用1993年版图式，2000年出版。纸质遥感数字影像图扫描（.tif）图像分析模块中图像文件格式的转换DRG(数字栅格地图)的生产输入编辑模块中人际交互等高线矢量化 等高线高程的赋值DTM分析模块中GRD模型、TIN模型示意图的生成电子沙盘模块中三维地形显示2 具体操作方法及流程2.1 操作方法图1.基于MAPGIS 6.7系统三维地形实现及飞行的流程示意图2.2 图件扫描本文所
9、采用的地理底图为曲阜尼山颜母庄地区1：10000（I50G013052）地形图,采用滚筒式扫描仪将其进行数字化，扫描分辨率为300dpi，并将图件存储为.tif格式文件。2.3 图像文件的格式转换MAPGIS软件系统所支持的影像文件格式有许多种（例如：.bmp，.msi，.dom，.grd，.rbm，.tif，.jpg等）,但在基于MAPGIS6.7进行屏幕跟踪数字化时，一般将以遥感影像作为地理底图的.tif格式转化为系统所默认的.msi格式【3】。而之所以要将.tif格式转化成.msi格式，原因主要有两个。首先，.msi格式能够先校正再矢量化，而.tif格式则不可以进行先期校正，它要求在矢量
10、化之后才能进行误差校正；其次，.msi格式可以添加到工程文件作为图层文件输出打印，而.tif格式则不可以【4】。 虽然也可以将.tif格式文件直接进行矢量化，但这样会对接下来的数字栅格地图（即DRG）生成的效率以及矢量化的进行产生大大的影响。除此之外需要注意的是，若出现MAPGIS 6.7系统不能打开.msi格式文件的情况，有可能是软件遭到了破坏或者软件为盗版，需要重新安装正版软件。 如图2所示，用软件MAPGIS 6.7直接将.tif格式的地形图导入到MAPGIS6.7矢量化平台的显示效果。 如图3所示，用软件MAPGIS 6.7将.tif格式转化为.msi格式的地形图后导入到MAPGIS矢
11、量化平台的显示效果。 2 .tif图导入矢量化平台 图3.msi图导入矢量化平台以上两张地图都是在0.125314显示比例下显示的。通过对比，我们可以明显的看出图3中.msi格式的显示效果要明显的好于图2中.tif格式的显示效果。在MAPGIS 6.7矢量化平台中的地理底图都有相应的地理坐标，这样在进行空间分析或者DTM分析时才会具有地理意义。MAPGIS 6.7的图像处理模块可以将没有地理意义的普通地图赋予地理意义，而其所支持的文件格式只有.msi一种。要实现图像文件的格式转换就要用到MAPGIS 6.7下的 “图像处理”模块下的“图像分析”子系统。将.tif格式的图像转换成.msi格式(M
12、APGIS 6.7图像格式)文件类型的具体步骤如下：图像处理图像分析点击文件“数据输入”或“数据输出”转换数据类型(选择要转入或转出的图像文件格式如:tif)单击“添加文件”（如果是多幅图像，则点击“添加目录”选择影像所在目录，本文只需要选择“添加文件”） 在弹出的对话框中选择要转换的文件单击“打开”按钮单击“转换”按钮，系统提示保存结果文件换名保存关闭点击文件打开影像选择要打开的影像文件点击打开即可。2.4 标准分幅影像图（DRG）的生成DRG是Digital Raster Graphic的缩写，中文叫数字栅格地图：是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精
13、度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集。标准分幅影像图的校正即数字栅格地图（DRG）的生成。MAPGIS 6.7系统根据DRG数据生产的特点提供了高精度的几何校正算法、完善的质量检查功能、便捷的操作和有效的数据共享方法，有效地解决了高精度DRG数据生产问题。DRG生产是应用“图像处理”模块下的“图像分析”子系统进行的。如图4所示，DRG生产流程为：输入图幅信息定位内图阔点修改控制点输出信息文件逐格网校正质量评估图4.DRG生产流程示意图 2.4.1 图幅生成控制点“图像分析”子系统文件菜单打开影像转换好的.msi文件图像处理镶嵌融合输入图幅信息图幅生成控制点DRG生产输入图幅号,网格间距,坐标
14、系确定点击左上角的内图廓交叉点单击“左上角”把图像左上角放大(鼠标右键选择放大,拉框放大) “控制点信息”与“控制点浏览”单击“生成GCP”按钮接受删除原有控制点右上角的内图廓交叉点单击“右上角”左下角的内图廓交叉点右下角的内图廓交叉点单击“右下角”让红颜色的十字正好放在黑颜色的十字里面单击“左下角”角” ，分析控制点的分布是否正确，错误则要返回重新操作以上步骤【5】。2.4.2 顺序修改控制点 镶嵌融合DRG生产顺序修改控制点鼠标右键放大第一个控制点直到可以清楚的看见红颜色十字让红颜色十字完全放在黑颜色十字里面打开鼠标右键选择指针是否完全放在黑色十字里面换名保存结果文件输入与原图一样的分辨率点“空格键
