数字高程模型数据库管理系统开发及在地质制图中的应用

【摘要】：本文依托“中国区域地质志”项目,以航天测绘所采集的SRTM DEM(数字高程模型)数据为基础,通过对中国陆地范围的全国数据进行了无缝拼接及数据的投影转换等一系列操作,提出了基于组件式GIS建立全国1：50万栅格DEM数据库管理系统的设计方案,系统基于C#+ArcGIS Engine10扁程开发,并综合使用ArcGIS、MapGIS、Global Mapper、CoreDraw等专业GIS及制图软件与实际地质图件相结合,实现了DEM数据库管理系统的开发,并对部分功能进行了相应拓展。该DEM数据管理系统可以广泛应用于地质制图中,实现自定义区域数据提取,还可以快速进行坡度、坡向、剖面线等地学分析,例如湖南省、海南省等相对典型区域进行了该系统中提取的DEM数据在地质制图中的具体应用研究,而且将DEM数据库管理系统的设计思路和实现方法拓展应用于月球地质制图实验研究中,均取得了良好的效果。取得的主要进展和认识包括以下几个方面： (1)结合多种GIS软件,进行全国DEM数据空白区域的填补与数据的拼接工作,并有效实现不同来源、不同椭球体、不同高程基准、不同投影的DEM数据的无缝拼接,DEM栅格数据与矢量地理基础数据、地质资料数据等的地图匹配。 (2)首次在全国陆地范围内建立了应用于地质制图的1：50万网格DEM数据库管理系统,该系统不但能分幅检索,还能按行政区划界线和任意多边形检索,具有能任意转换地图投影和比例尺等功能,能更大范围地服务于地学研究单位和社会生产单位。 (3)将等高线法、分层设色法和地貌晕渲法等制图技术有效的结合起来应用于地质制图中,主要采用DEM HillShade地貌晕渲的方法进行三维可视化的表达的同时实现了静态可视化与交互式动态可视化两种图件表现方式,既可以将整个地形区以二维或者三维图形图像形式显示成一幅图,又可以实现数据库中的地形数据交互式浏览。 (4)DEM数据管理系统改变了我国中小比例尺地质图件空间数据库结构和图面的表现形式,图面上除了传统地质图件中地理底图外,可以选择性匹配DEM影像底图图层,叠加地质体的颜色和花纹,产生三维立体效果,图面的立体感和层次感明显增强,很大程度上提高了地质图件表达的信息量,更加丰富地质图件的表现形式,促进我国地质制图的技术水平向前进了一大步。 (5)DEM数据库及其管理系统,在与相应的地质图匹配时,可以检验第四系的界线、断层线的位置精度,当与DEM影像不协调时,可以适当移动界线的空间位置,从而提高地质图件表达的位置精度。 (6)将DEM数据库管理系统的设计思路的实现方法拓展到了月球DEM数据库建立,同样取得了令人满意的效果,既证实思路与设计具有很好的兼容性与可扩展性,同时也对其他行星地质编图提供了技术支撑。 全国DEM数据库管理系统的建立和在在典型区域应用取得了良好的效果,改变了传统的地质图件的表达形式,提高了图件精度,有利于地质成矿、灾害区划、土地利用等规律的总结和探寻,具有很强的推广和应用价值.