| 标题 | 地形图等高线采集重难点及特殊地貌表示方法 |
| 范文 | 武利锋 王佑武 王天祥 摘 要：地形图测绘中，地貌是地形图要素中比较重要的内容，等高线采集质量直接影响着地形图成果的质量。本文立足于青藏高原测区地形图测绘实践，针对等高线采集工作的重难点问题及几种特殊典型地貌的不同特征，总结等高线采集方法，以有效提高采集的质量和效率。 关键词：等高线;地貌;采集方法 中图分类号：P224文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）28-0156-03 Emphasis and Difficulty of Contour Line Production of Topographic Map and Special Landform Representation Method WU Lifeng WANG Youwu WANG Tianxiang （Unit32016，Gansu Lanzhou 730020） Abstract： In topographic mapping， landform is an important part of topographic map elements， and the quality of contour collection directly affects the quality of topographic map results. Based on the practice of topographic mapping in Qinghai-Tibet Plateau， aiming at the important and difficult problems of contour collection and the different characteristics of several special typical landforms， this paper summarized the proposed contour collection methods， which could effectively improve the collection quality and efficiency. Keywords： contour;geomorphology;production method 1 研究背景 地形图要素一般分为测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被和土质、注记共9层300余类要素[1-2]。其中，地貌层中等高线是地形图的重要组成部分，其采编具有技术含量低但工作量大、方法宜掌握但准确表达难、质量问题宜发生但被发现难的特点。受软件平台、影像资料和技术人员水平的影响，等高线采集方法不尽相同，地貌表达的效果也各有千秋，但无论采取何种手段，其成果必须满足相应技术指标[3]。在生产实践中，常常存在重精度指标轻形态表达、重立体切准轻笔法运用、重资料支撑轻地形分析、重采集速度轻细部描绘等问题。为此，在等高线制作过程中，不仅要熟悉采集基本要求、掌握重点难点、选用合理方法，而且要对比较典型、不常见又比较特殊的地貌等高线的采编加强关注和研究。本文主要论述地形图等高线采集重难点及特殊地貌表示方法。 2 采集重难点 等高线采集前应制定采集策略，熟悉地貌形态、测图软件、规范标准。制定采集策略时，不但要严格执行技术规范，满足技术指标，还要区域协调、笔法合理，既能充分反映地貌形态特征、突出地形总貌，又能取舍合理、图面清晰、准确表达地形细貌[4]，不能过分强调等高线组的机械套合，避免生硬表达或明显的人工塑造痕迹[5]。沟谷、山脊、山头和鞍部是等高线采集的重难点，其中沟谷和山脊更是重中之重[6]。 2.1 沟谷 鉴于沟谷分布密度及形态不同，采集时应依据影像资料和成果要求执行相应指标，要充分反映不同类型地貌区域特征及地表切割密度和切割深度的差异。一般情况下，应依据地貌特征提前确定最小谷间距、谷底线长度和最小弯曲等。山体上部多条沟谷汇合处，沟谷删减注意山脊形态、走向及其上部支谷与下部主谷的关系，不得删减过大。沟谷稀少的地区尽量保留弯曲、转折，重点保留纹沟、细沟、浅沟等微型起伏或微型沟。 沟谷根据其地貌形态可分为U型、V型和UV混合型，表示时要注重沟谷横切面和谷坡形态特征的准确表达。U型谷等高线在谷底向山脊方向成U型转折，顶部圆滑过渡，谷底成组等高线均呈圆弧形转折，采集时谷底不宜深切;V型谷等高线在谷底成锐角转折，前端以锐角曲线组成的微弧过渡，谷底成组等高线在谷底均呈锐角略圆滑转折，采集时谷底可略深;UV混合型谷多见于冰川地貌，谷底成组等高线由冰川上部向河流上游呈圆弧形转折，过渡到河流下游处再以尖角圆滑转折，中部地段往往是U型套V型，采集时谷底等高线力求准确、切勿切深，并注意谷形由U型到V型转折部位的准确表达。谷坡形态特征表达要注意等齐坡、凹形坡、凸形坡、阶形坡、斜陡坡及各种地形几何面等高线的分布特征，避免引起的谷坡及山形变形。 2.2 山脊 采集山脊处等高线时，要充分表达不同山脊的形态特征。尖窄山脊等高线呈尖角转折，不得随意圆滑，加强山脊线方向、山脊两侧对称与不对称、等齐与不等齐等坡度特征的表达。坡度较大的山脊、冰川地貌的刃脊等的等高线难以全部测绘时，加采陡石山等地貌符號配合表示，准确反映山脊特征及谷坡形态。圆形山脊上部等高线避免有明显尖角，应自然圆滑转折过渡。 2.3 山头及鞍部 等高线采集时要根据尖顶、圆顶和平顶的不同山头地貌形态特征，分别对应采用硬笔法、中性笔法和软笔法绘制，同时要突出山头的走向与本测区整体地貌形态协调一致，与山脊、沟谷形态自然统一。山头较多区域可按规范要求严格舍弃小于相应指标的山头，但对于平坦区域或山头较少具有方位作用的，面积较小，按照实地用曲线无法表示的，在保持其基本走势的前提下，可根据山体走势适当放大范围表示。两个山头低凹处或两个山脊和山谷汇聚处的鞍部，一般采用中性笔法，与沟脊走向相一致准确表达，当鞍部顶端较窄，一条闭合等高线在其顶端间距较小时，可分别用两条同高闭合等高线表示。 3 特殊地貌等高线采集 3.1 山地地貌 采集中难度最大的是高山峡谷阴影覆盖区域和森林覆盖区域，高山峡谷地貌以流水侵蚀作用为主，山峰高耸，山坡陡峭，河谷深切，相對高差巨大。山体坡面多呈凸形坡，影像上呈现坡面阴影部位众多，上部多有植被覆盖，显得较为和缓、浑圆;下部越靠近谷底处，山坡越陡峭、岩石突兀、沟谷密集，且多呈V形，支脊多尖锐狭窄。采集阴影部分时，先采集影像清晰部分的等高线，再根据整个山体地形特点，采集阴影部分地性线，最后根据地性线采集阴影部分等高线。若阴影面积较大，应注意保持山脚下地性线位置精度，避免地貌形态失真。测绘深而窄的鞍部时，先根据周围地形估读出鞍部的高程，再勾绘等高线。森林覆盖区域，山上水土保持较好，流水侵蚀与物理分化相对较弱，而生物、化学风化生成的坡积物丰富，土层较厚，因此森林覆盖地区的山体形态一般较为浑圆。采集时，应考虑林区的树种、林木生长规律等因素，正确判断地面起伏，减少林面形态影响。 3.2 沙漠地貌 采集沙漠地貌时，除满足数学精度外，还要满足地理精度，要分析理解不同沙漠地貌形态的特征，在认识和切准立体的前提下，突出表示其特点，充分反映总貌特征，重点表达测区风向、沙丘、垄岗、残丘等细部地貌的形态、固定程度和所属类型等。沙漠地貌纹理较少，在尽量切准立体的情况下突出其形态特征，正确量注沙丘、垄岗、残丘等地貌的比高、高程以及分布范围和规律。单个沙丘要脊尖谷圆，脊对齐，其弯曲突出新月形态，谷地中曲线要浑圆;窝状沙丘形态陡坡，要保持曲线和立体影像中坡度一致;新月形沙丘和沙丘链丘体两坡不对称，迎风坡凸出而平缓，背风坡凹入而较陡，斜坡之间有一明显的弧形脊梁;风蚀残丘丘体形状多样不规则，迎风坡一端稍圆，背风坡呈尖角状，较大残丘的等高线要呈流线型独立闭合;穹状沙丘地貌等高线总体应反映沙丘圆形、椭圆形或盾形轮廓，表面的次级沙丘、沙窝要表示出细小弯曲;多垄沙丘及风蚀垄岗要突出表示风向延伸方向的垄状结构，避免描绘成锯齿形，尽量描绘成顺着风向独立封闭的长条形或椭圆形;复合型沙丘丘体交错分布，又彼此毗连，要依据不同特征表示成近似椭圆、半圆形或葫芦形的独立闭合曲线，不严格协调套合关系。 3.3 冰川地貌 根据冰川地貌的形态，可将其分为山谷冰川、冰斗冰川、悬冰川等。采集冰川地貌等高线时，要能准确反映出冰川的类型和地貌特征、山岭的走向及其切割特点、冰川作用后的各种地貌类型的数量和质量特征、雪线和冰川的分布高度，区分出补给区和消融区两个不同成因和形态地貌区，表示出冰碛的覆盖面积、分布范围和冰裂隙、冰塔丛的分布区域等。冰川雪被区等高线应注意其弯曲方向，雪线以上等高线组成上凸形，雪线以下等高线组成下凹形，影像上可见的小沟谷均应选取，可夸大表示、不宜删减。冰川舌上的冰裂隙、冰塔丛等微型地貌、各类冰碛形态等应尽可能采集，等高线难以表达时配以相应符号。冰川地貌刃脊尖而窄，岩石裸露，谷坡上陡下缓、坡降较大，注意等高线形态及相应地貌符号的配置。 3.4 构造地貌 构造地貌是地壳运动使岩层发生变形和位移，形成褶皱和断层，并经过长期外力作用后被剥露出地表，表现出特殊的地貌形态，包括倾斜褶皱地貌和火山地貌，采集等高线时要特别强调表示各个构造的形态特征。表示褶皱地貌时，应以锯齿状曲折等高线反映其岩石突露、割切破碎的特征，同时又要保持山脊走向与地质构造的关系，注意显示尖窄的长条状鞍部，保留与岩层走向一致的尖窄山头。火山地貌中，火山口外围环形山脊不在同一海拔高度上，应以半月形封闭等高线表示;同时，为了显示熔岩流地面凸凹不平的特点，测图时应尽可能详细描绘出小的高地和洼地，还要注意示坡线和高程点的配置，注意沿火山口放射状沟谷的表示。 4 采集数据处理 等高线采集完成后，还要结合河流等其他要素，采用概括、移位、夸大等方法对不合理、不协调的等高线进行修改。正向和负向地貌多采用概括方法处理，采用微向斜坡上方凹入通过、平直通过及向斜坡下方凸起通过等方式删除小沟谷或小山脊。以正向地貌为主的地区，舍去细小谷地，但要保持谷地两端原有弯曲总体趋势。冰川谷地、风成地貌等以负向地貌为主的地区，概括处理等高线时，删除次要小山脊，增加示坡线，保持山脊整体形态走向，避开高曲矛盾，突出显示负向地形。 等高线与不同等级不同要素重合时多采用移位处理。等高线与面状地物要素边线不宜重合表示时外移面状地物边线;等高线与人工要素不宜重合表示时移动人工要素;等高线与自然要素不宜重合表示时移动等高线或线面共边分层处理;当谷底等高线与河流湖泊、干河床、干沟不套合或不够协调时移动等高线处理。移位处理后的等高线要上下协调一致，走向自然，套合合理，不得出现高曲矛盾或改变地貌形态等问题。 等高线弯曲图形过小而又必须表示的细小河沟及河流出入口、道路交叉口、转弯处有其他重要地物等特殊地区及小山头、窄谷脊、窄鞍部等处需要夸大处理，但夸大不得超过指标范围，夸大后不得改变地貌区部形态。 5 结语 目前，虽然利用测图软件系统能自动获取等高线，具有操作简单、效率高的特点，但自动化采集的等高线往往局部精度不高，很难准确表达地貌细部特征，尤其对平地及丘陵地建筑物密集处、山地峡谷阴影和植被覆盖处、构造地貌细部、冰川地貌的类型及风成地貌风向等准确表达仍然是等高线采集中的难题。无论采用自动化软件系统还是进行人工作业，把握沟谷脊鞍等重难点、运用合理笔调和数据处理方法、准确表达不同地貌类型特征是提高等高线采集质量的关键手段，需要长期总结和研究。为此，在自动化测图软件系统中，可以设计不同地貌类型切片和对应笔法及加注参数，通过智能匹配的方法让系统自动选取或根据人工配置的地貌类型参数进行自动化采集，然后再通过人机交互检查编辑处理的方式来达到既高效又能保证质量的目的。 参考文献： [1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.国家基本比例尺地图图式第3部分：1∶25 000 1∶50 000 1∶100 000地形图图式：GB/T 20257.3—2006[S].北京：中国标准出版社，2006. [2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.1∶25 000 1∶50 000 1∶100 000地形图航空摄影测量内业规范：GB/T 12340—2008 [S].北京：中国标准出版社，2008. [3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.数字测绘成果质量检查与验收：GB/T 18316—2008[S].北京：中国标准出版社，2008. [4]中华人民共和国地貌图集编辑委员会.中华人民共和国地貌图集（1∶100万）[M].北京：科学出版社，2009. [5]石海燕.浅谈基于全数字摄影工作站的等高线立体采集方法[J].测绘与空间地理信息，2009（4）：94-95. [6]哈长亮，王睿，梁金，等.浅谈高山地区等高线采集特点与经验[J].测绘与空间地理信息，2018（1）：220-221. |
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