浅谈利用DEM数字高程数据及Google Earth卫星影像制作中比例地形图

　　摘要：我国西部部分偏远地区，自然条件恶劣，公路建设在工程可行性研究阶段常存在基础资料缺乏，纸质地图陈旧且大部分仅为60年代徒步勾绘的1：10万草图等问题，无法指导项目初期路线走廊方案选择和研究，文章就利用中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站免费提供的DEM数字高程数据和GoogleEarth免费提供的卫星影像结合实地踏勘、调绘，快速完成中比例尺地形图，进而完成公路选线进行了论述。

　　关键词：GoogleEarth；地形图；公路

　　1免费DEM数字高程数据简介

　　目前，中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站提供两种免费DEM数字高程数据，其中：

　　SRTM90米分辨率数字高程数据，SRTM（ShuttleRadarTopographyMission），由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）联合测量。此数据产品2003年开始公开发布，经历多修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。SRTM地形数据按精度可以分为SRTM1和SRTM3，分别对应的分辨率精度为30米和90米数据（目前公开数据为90米分辨率的数据）。目前，GoogleEarth高程数据即采用本数据。

　　GDEM30米分辨率数字高程数据，本数据集利用ASTERGDEM第一版本（V1）的数据进行加工得来，由于云覆盖，边界堆叠产生的直线，坑，隆起，大坝或其他异常等的影响，ASTERGDEM第一版本原始数据局部地区存在异常，所以由ASTERGDEMV1加工的数字高程数据产品存在个别区域的数据异常现象。此全球30米的数字高程数据产品可以和全球90米分辨率数字高程数据产品互相补充使用。该数据空间分辨率30米，采用UTM/WGS84投影。

　　2公路工程可行性研究阶段地形图比例尺要求

　　根据交通部交规划发[2010]178文颁布的《公路建设项目可行性研究报告编制办法》（2010年4月），第七条"二级以上公路预可行性研究、工程可行性研究阶段的路线方案，应分别在1：5万、1：1万或更大比例尺地形图上进行研究"。因此，对于低等级道路工可研究阶段可在1：5万比例尺地形图上进行研究。

　　3DEM数据精度分析

　　根据公路测量及制图规范，工程可行性研究阶段常用的比例尺、等高距和DEM分辨率关系如下表所示：

　　由表可以看出，SRTM90米分辨率数字高程数据和GDEM30米分辨率数字高程数据精度，对应的比例尺介于1：5万和1：25万之间。

　　为了检验DEM数据精度，中铁二院曾对郑州至万州、四川犍为小火车规划等线路的纵横断面地面线进行了综合比较分析。经比较发现，从GoogleEarth上获取的地面线数据即RTM90米分辨率数字高程数据与从1：5万地形图上人工判读的地面线数据高差在10m范围内达到了95%，可以说明基于SRTM90米分辨率数字高程的提取的地形精度与人工从1：5万地形图上判读的精度相当，可满足规划阶段的要求。

　　4利用DEM数据及GoogleEarth卫星影像制作中比例地形图

　　在西部偏远地区，新建公路在工程可行性研究阶段常收集到的地形图多为60年代徒步勾绘的1：10万草图，与实际地形地物相差巨大，另外，几十年的岁月变迁，村镇建筑、路网也发生了很大变化，公路路线方案的选择，首先需要的是地形图。利用GoogleEarth卫星影像，叠加DEM数据生成的等高线地图，可制作1：5万、1：10万的地形图，从而对线路行经区域内的地貌、水系、城镇布局、路网等进行了深入细致的研究。