等高线地形图制作方法
本帖最后由 红茶 于 2012-8-26 11:54 编辑为了方便喜欢户外的朋友利用公开的数据制作自己的户外等高线地形图我把自己学习的一些心得体会在这里和大家做个分享! 制作等高线地形图所需要的软件: 1、Global Mapper;目前这个软件出到11了,也就是Global Mapper11这个版本了。在网上可以找到安装的时候需要序列号,在网上也可以找到注册机会生成一个注册号!并且这个软件有汉化的文件!汉化以后方便英文不好的朋友使用例如我。安装的过程就不一一赘述了! 2、基础地理信息;做等高线必须有矢量的基础地理信息,这个资料可以从“srtm”的国内镜像网站http://srtm.datamirror.csdb.cn/search.jsp;下载,也可以去老外网站直接下载网址如下:http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp;另外磨坊网站有网友已经下载了这些数据也提供下载;网址如下:http://www.doyouhike.net/forum/comm_nav/308389,0,0,1.html;这个好像下载不了 简介:SRTM数据主要是由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合测量的,SRTM的全称是Shuttle Radar Topography Mission,即航天飞机雷达地形测绘使命,2000年2月11日上午11时44分,美国“奋进”号航天飞机在佛罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发射升空,“奋进”号上搭载的SRTM系统共计进行了222小时23分钟的数据采集工作,获取北纬60度至南纬56度之间,面积超过1.19亿平方公里的 9.8万亿字节的雷达影像数据,覆盖全球陆地表面的80%以上,该计划共耗资3.64亿美元,获取的雷达影像数据经过两年多的处理,制成了数字地形高程模型,该测量数据覆盖中国全境。 SRTM数据每经纬度方格提供一个文件,精度有1 arc-second和3 arc-seconds两种,称作SRTM1和SRTM3,或者称作30M和90M数据,SRTM1的文件里面包含3601*3601个采样点的高度数据,SRTM3的文件里面包含1201*1201个采样点的高度数据。目前能够免费获取中国境内的RTM3文件,是90米的数据,每个90米的数据点是由 9个30米的数据点算术平均得来的。 SRTM数据下载的地址是:ftp://e0mss21u.ecs.nasa.gov/srtm/ 。我国境内的数据在Eurasia目录下,每经纬度方格一个文件,文件命名方法是X1X2X3X4.hgt.zip,X1是N或S表示南北,X2是下方纬度数,X3是E或W表示东西,X4是左方经度数。 甘肃全境和青海一部分山岳的信息主要在以下几个文件中,朋友们可以直接去下载:srtm_56_05、srtm_57_05、srtm_58_05
下面我把我曾经学习的磨坊的帖子转帖进来,步骤很详细就是作者是广东那边的。部分内容我做了调整http://www.lzlvyou.com/data/attachment/forum/dvbbs/2010-11/201011111082251705.jpg
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打开ASTGTM_N24E113_dem.tif这个文件,我们能看到这样一幅色彩鲜艳的图,你能一眼看到
船底顶在哪吗?我能一眼看到,包括船底顶东边美丽迷人的雪花顶,现在我能回忆起走过这
些山时的点点滴滴。那些美妙的山型仿佛梦中情人的身影让人念念不忘 ,我特别享受这种事
前从空中俯瞰地面,再从空中回到地面的感觉,这也许就是我有兴趣有动力学地图制作去进
行山野探路的初衷吧,好了,你不能马上找到也没关系,慢慢来,慢慢地,你就会有感觉,
感觉就似一种电能,嗯,对,就是一眼看上某个心仪的人的那种感觉。这样的贴子,不想整
太严肃了,轻松点 ,如果你曾热恋过,拿出你的热情来,学会这个自制图,真的是小菜一碟
哟。。。。。。。
(当你打开前面甘肃和青海地区的图的时候如果能快速的找到兰州或者其他你熟悉的
地区的话,恭喜你。你一定会做出属于自己的地形图)http://www.lzlvyou.com/data/attachment/forum/dvbbs/2010-11/2010111110165314326.jpg
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在上面这幅图的最下面,我们能看到用度和度分秒显示的坐标,这个坐标会随着你的鼠标移动而变化,前面的1:1018700,这个是屏幕显示比例,通过放大和缩小工具来实现,中间的GEO(WGS84)是什么呢?
简单地说,GEO是外文中常见的前缀,表示地球、土地、地理等含义,WGS84是World Geodetic System 1984(全球大地测量系统)的简称,是美国国防局1984为GPS全球定位系统使用而建立的系统。
关于坐标,很多人可能会一头雾水,我们中学地理都学过经纬度坐标,还记得吗?
国际上规定,把通过英国首都伦敦格林威治天文台原址的那一条经线定为0°经线,也叫本初子午线。从0°经线算起,往东叫东经,习惯上用“E”作代号,往西叫西经,习惯上用“W”作代号。向东、向西各分180°,东经180°和西经的180°重合在一条经线上,那就是 180°经线。在地图上判读经度时应注意:从西向东,经度的度数由小到大为东经度;从西向东,经度的度数由大到小,为西经度;除0°和180°经线外,其余经线都能准确区分是东经度还是西经度。
假如从地轴的正中间将地球切成南北两半,上边的一半叫北半球,下边的一半叫南半球。被切的这个平面,叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短,到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线,从赤道向两极各分为90°,赤道以南叫南纬,赤道以北叫北纬。
简单地理解:经纬度坐标是球面坐标,一般称为地理坐标。
地 球是个不规则的椭球体,你可以想象一下梨子的形状,不同的国家采用不同参数的椭球来近似代替地球表面。上面提到的WGS84就是美国使用的椭球系统。由于我们使用的地图是平面的(也就是二维的),如何将球面坐标(三维,不是那个三围啊 )转换成平面坐标(二维)呢?这就要用到投影坐标系(所谓投影就是将球面的东东投影到平面上),不同的算法产生了不同的投影坐标。
我们常用的是UTM坐标,即UNIVERSAL TRANSVRSE MERCATOL PROJECTION(通用横轴墨卡托格网系统),这个名字好古怪,没关系,只要记住UTM就可以了,其中墨卡托是人名,回顾一下历史,休息一下:
墨卡托是16世纪荷兰的地图制图学家。精通天文、数学和地理。1568年制成著名航海地图“世界平面图”,该图采用墨卡托设计的等角投影,被称为“墨卡托投影”,可使航海者用直线(即等角航线)导航,并且第一次将世界完整地表现在地图上,1630年以后普遍被采用,对世界性航海、贸易、探险等有重要作用,至今仍为最常用的海图投影。晚年所著《地图与记述》是地图集巨著,轰动世界,封面上有古希腊神话中的撑天巨人阿特拉斯像,后人将“Atlas”用作地图集同义词,至今沿用。墨卡托是地图发展史上划时代的人物,结束了托勒密时代的传统观念,开辟了近代地图学发展的广阔道路。
看到这段历史,不知道是时势造英雄,还是英难造时势,十六世纪的荷兰正是当时的海上霸主,拥有全球最大的船队,是当时欧洲的金融中心,那时应是荷兰最光辉灿烂的时代。墨卡托为什么就生在那个时代的荷兰呢?历史回顾完了,继续。。。
简单地理解:UTM坐标是平面直角坐标,是基于WGS84椭球采用UTM投影建立的平面投影坐标系统。
这一块是最难写,也是最枯燥的,所写的并未触及太深奥的东西。如果看不懂也没关系,不要丧失信心哟。
上面只是简单地提到了坐标,WGS84,投影等容易让人发晕的概念,大家有兴趣的话可以延伸阅读这个贴子,可以更清晰地理解(强烈建议大家看看)
如何区分空间参考、坐标系统、投影、基准面和椭圆体?
http://87656352.blog.163.com/blog/static/44490542200961095032172/
2、生成等高线
打开“文件”--“生成等高线”
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弹出“选项”窗口,在“设置”选项卡中默认的等高距是50米,你也可以根据自己的需要修改,这里是20米
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等高距的设定我的经验是要根据最后选定的区域大小来调整,如果选择的区域大等高距间距可以设定的大一些。如果选择的区域小的话可以设定的小一些。如果选定的区域大而等高距设定过小例如5米那么有可能你看到的全是等高线而没有了地图。后面要讲怎么把等高线图输出成谷歌地球格式带入到谷歌地球里面所以这个就比较重要了!
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在“简化”选项卡中,你可以保持默认值0.01不变,这里是0
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“网格化”选项卡可以跳过,在“边界”选项卡中,点击“绘制方形区域”,弹出“区域”窗口,可以用鼠标画一个框来确定你想要的等高线范围
按确定键后会回到“边界”选项卡,这时你会发现“全球投影”的“北南西东”框中出现了一串经纬度数字,这就是你刚才选定的范围
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再按确定键后,生成了那些我们想要的圈圈,看不清没关系,放大就可以了。
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放大船底顶,你能看到那个顶吗?能想象出你过那个悬崖的位置吗?能看出常说的望顶营地在哪吗?
还记得上面提到的两个常用工具吗?现在打开工具“控制中心”,可以发现有两个层,一个是高程文件dem层,另一个是刚才生成的等高线层。
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最右边的上上下下的蓝色箭头可以调整层的排列顺序,下面的“隐藏”和“关闭”重叠,可以将选定的层关闭或隐藏,“选项”是非常有用的功能键,以后会经常用到,暂时略过,现在打开“元数据”按钮,注意现在所在的层是“等高线”,可以看到此层一系列的属性和值
现在再使用另一个常用的工具"设置"看看,会弹出一个“配置”的窗口,这里一共有8个选项卡,前面提到的矢量数据一般分点,线,面三类,像城镇属于点,河流和等高线属于线,水库湖泊属于面。在“线风格”中可以更改等高线的颜色,线型,线宽以及线上数字的字体及字号。为暂时方便观看,我将等高线改成了黑色,并更改了线型与线宽,这并不是标准,只是示意。
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大家可以利用这个功能给等高线设定不同的线形和颜色!另外一些地名的标记也可以根据需要或者喜好改变字体、颜色、大小!
借此普及一下等高线小知识,等高线分为四种:
1.首曲线(Contour Line,Minor),也叫基本等高线,是按基本等高距绘出的等高线。地形图上以0.1mm的细实线描绘,如1:5万地形图上首曲线依次为:10m、20m、30m……
2.计曲线(Contour Line,Major),为了阅读方便,从起点起,每隔四根等高线加粗描绘一根等高线,这根加粗的等高线就是计曲线(又叫加粗等高线)。在地形图上以0.2mm的粗实线描绘,这样做便于查算点的高程或者两点间的高差。
3.间曲线(Contour Line,Intermediate),在地势平坦的区域,如用基本间隔绘制地形图,往往在一幅图内没有几根等高线,表达不了实际地形情况。因此在一幅图内为表现局部地貌特征,采用为基本等高距的一半的等高距绘制等高线,这种等高线叫做间曲线。间曲线通常用长虚线表示。
4.助曲线(Contour Line,supplementary),也叫辅助等高线,通常按四分之一等高距描绘等高线,但也可以按任意高度描绘等高线。助曲线用以表示首曲线和间曲线尚无法表示的重要地貌,在图上以短虚线描绘。
间曲线和助曲线只用于显示局部地区的地貌。从目前的使用情况来看,你可以暂时忽略掉间曲线和助曲线。
如果嫌麻烦,所有的等高线只用一种线宽就行了。
重要说明:
现在自制的等高线图不能等同于测绘级专业地图以及军事地图(后者常人一般是拿不到的),这两者之间是有非常大区别的,我们使用它只是为了安全地行山,以实用为上,不需要教条主义,不需要照本宣科,更不能将两者作简单的比较。因此我在此写的任何地图知识都是以实用为主,并不完全是遵循高等院校地图学的课程,也就是谈到理论时,尽量简化通俗易于理解。
国家对比例尺最大精度的规定:
1:1万,最大精度为1米
1:2.5万,最大精度为2.5米
1:5万,为5米
1:10万,为10米
1:25万,为25米
1:50万,为50米
1:100万,为100米
从这个角度理解,我们现在依据能免费公开得到的高程数据生成的自制图,其比例是1:25万至1:50万之间。它根本不可能与大比例尺的军用地图相提并论。
3、调入矢量数据
这些矢量数据的格式是SHP和MIF,你只要打开这两种类型的文件就可以了。它们全是热心的网友收集整理的。所有这些数据全是公开的,在网上稍稍留心就能找到。
(在国家基础地理信息中心有一些基本数据的下载,例如:地区界、国界和省界、全国主要地区、市名称;全国主要铁路网、全国主要县名、省会城市名称、重要大河水系的基础信息。注册以后就可以下载,作用是在光秃秃的图上你比较容易找到你要制作等高线地图的区域,而通过颜色、字体、大小的美化制作出漂亮的可以媲美下面那些图的地图,以上都可以自定义)
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加载全部矢量数据后,如图(我隐藏了等高线,还记得如何隐藏层吗?)
注:在控制中心里把相应图层前的勾取消掉,那么相应的图层就不显示了。要看那个图层打勾以后就会显示了!
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现在可以看到“控制中心”有了很多层,这都是刚加载的。
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回到工具“设置”中,可以在“点风格”,“区风格”中“新建类型”来建立自己想要的风格,在这里我新建了几个自己的点类型,线类型和区类型,设置方式与“线风格”大同小异,不再图示 4、如何把制作好的等高线图导入到谷歌地球中去呢?
我手头没有截屏软件,我就用文字来讲解过程吧!打开“文件”菜单选取“输出矢量数据”你会看到右边从上到下一大排的选项(头晕),选择其中“输出 KML/KMZ地标文件”之后会出来这样的对话框,QQ截图这个时候用上了!
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选择在最下面的“创建索引KML文件(更好应用大型数据)”这里点击一下。取消“创建压缩KMZ文件(推荐)”的选择!因为一般数据量都比较大用推荐的反而在谷歌中不行!切记
这个选项卡上也有导出区域选择等选择,一般到刚才这步就够用了!
后面自然就是起名字和设定保存路径,选择保存就可以了!
如果要调入到谷歌地球中使用的话建议大家在“控制中心”把文字地名等图层关闭掉只是单纯的输出等高线图!因为谷歌地球里有相关的地名
[此贴子已经被作者于2010-11-11 12:09:21编辑过] 现在我们就可以打开谷歌地球这个软件了!
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谷歌地球的使用建议大家去“上帝之眼”这个网站,网址如下:http://www.godeyes.cn/index.html;在这里可以下载到谷歌地球的最新和历史版本,并且有大量的教程和网友制作的实用地标!大家可以学习如何制作地标和路径。 在谷歌地球的“文件”菜单中选择“打开”选项打开刚才制作好的扩展名为KML的等高线图,软件就会在相应区域显示叠加以后的效果了!
我以马牙雪山为例制作了5M等高距的图
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这个间距有点小,所以看起来就是一坨!而且是平面的还不够直观
现在就要利用谷歌地球的缩放功能和立体功能来调节视角和远近以获得更好的效果。在谷歌地球的主屏幕右侧有导航和缩放的标尺!一般实用鼠标滚轮前后可以调节缩放实现对地图的放大和缩小,用导航来调整方向,软件打开默认是指向北方的N!可以随意调整观察角度用鼠标拖动,用鼠标点击向上的指向可以实现立体的调整!
再来看看效果
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用等高线地形图结合谷歌地球的方法可以大致的帮助我们对要去的地域地形做大致的了解。谷歌地球的卫星照片在很多区域还是有比较不错的清晰度的!通过平面和立体的调节对一般的河流、村舍、道路、湖泊的判定对确定路线的走向右很好的帮助!结合我们在不同海拔与地形下户外行走时对自己行进速度和体能的了解及经验就可以得出对行程时间的安排!
如何快速的在GM中确定要制作等高线区域的技巧:也可以在谷歌地球中先制作好相关区域参照地点的地标,注意一定要做成KML格式的!然后再GM中已经打开基础地理信息的情况下调入就可以很快的确定了!还可以使用工具软件下载和拼接谷歌地球的卫星照片(不是用QQ截屏的方式,专用软件下载的卫片包含了坐标信息)然后调入到GM中!也可以达到类似的效果但是因为这些软件通常收费而且有点点技术要求,所以把制作好的等高线图调入到谷歌中使用起来更加的方便!
如果要制作户外活动时携带的地图的话等高距相应的设置大一些!不然太密反而看不成了!另外要注意和地图的颜色的区别!一般穿越的行程在40公里左右的话相应的区域就比较大了,做一张图太小看不清楚,建议在GM中输出成TIF格式的图片用放大然后拼接的方式比较好!那么在GM中所需要的矢量信息就比较多了!目前这方面的资料还不够多!要和其他的工具互相对照和印证!
国家测绘局最近推出了“天地图”,目前在测试还没有像谷歌地球那样有客户端软件知识在网页上操作,速度慢放大级数也不是很多但是某些区域的照片要好于谷歌,大家也可以参考!尤其是对一些小地名的记录也好于谷歌!网址如下:http://www.tianditu.cn/
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另外,这方面知识磨坊网站的通讯导航板块有很多内容,我也是从哪里学些时间的!网址如下:http://www.doyouhike.net/forum/comm_nav/map/
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