利用中科院数据云生成MapGis地形图

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2023年12月31日发(作者：)

利用中科院数据云生成MapGis地形图

王 毅 贾印叶

（1.山西冶金岩土总公司四公司，山西 临汾 041000；2.中国冶金地质总局三局三一四队，山西 临汾 041000）

12摘要：矿区地形图是地质勘查工作中不可缺少的基础图件，而根据中国科学院的地理空间数据云（GIS）资源，利用专业软件的数据处理及转换功能，可以完成矿区中小比例尺地形图的制作。使数字高程模型(Digital Elevation Model简称DEM)在地质工作中得到充分应用，拓展了Global Mapper、MapGis等的应用空间，为野外地质勘查工作提供便利。

关键词：地理空间数据云；GIS；DEM；Global Mapper；MapGis；地形图

受国内对矿产品需求持续增长和国内外矿产勘查开发市场的导向，近几年来，国内投资机构、矿业企业、地勘单位、民间资本到海外投资矿产勘查开发形成热潮。但目前地质工作者在海外进行勘查中，普遍遇到基础地质资料难以收集的情况，笔者利用中国科学院的地理空间数据云提供的DEM数据资源，结合Google地球卫星图片，综合使用Global Mapper、Google Earth、MapSource、AutoCAD、MapGIS等专业GIS及制图软件与实际地质图件相结合，实现了对DEM数据库部分功能进行相应拓展。使DEM数据可以广泛应用于地质制图中，并可制成3D地形图，实现自定义区域数据提取,可以快速进行坡度、坡向、剖面线等地学分析，提高了地质野外勘查的工作效率。

下面以墨西哥格雷罗州某矿区1：5万地形图（矿区面积6.0Km2,坐标投影：UTM/NAD27

Mexico）为例，详细介绍利用中科院地理空间数据云提供的DEM数据资源制作矿区中小比例尺地形图过程及方法。

1 数据准备

1.1矿区拐点坐标转换

中科院地理空间数据云提供的DEM数据投影为UTM/WGS84。首先利用MapSource [1]软件将矿区NAD27 Mexico转换为WGS84坐标基准，并保存为纬度/经度 °格式（图1）。图1 利用MapSource将矿区拐点坐标进行转换

1.2 DEM数据下载

1.2.1 DEM数据来源

首先登录中国科学院数据云（图2）。图2登录中国科学院数据云

点击进入地理空间数据云并选择DEM数字高程选项（图3）。

图3登录地理空间数据云

1.2.2 DEM数据简介[3]

中科院目前提供的DEM数据有SRTM

90米分辨率数字高程数据和GDEM 30米分辨率数字高程数据[4]二种。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。

1.2.2.1 SRTM 90米分辨率数字高程数据

SRTM（Shuttle Radar Topography

Mission），由美国太空总署（NASA）和国防部国家测绘局（NIMA）联合测量。2000年2月11日，美国发射的“奋进”号航天飞机上搭载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60度之间总面积超过1.19亿平方公里的雷达影像数据，覆盖地球80%以上的陆地表面。

SRTM系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在的SRTM地形产品数据。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。该版本由CIAT（国际热带农业中心）利用新的插值算法得到的SRTM地形数据，此方法更好的填补了SRTM 90的数据空洞。插值算法来自于Reuter et al.（2007）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）。SRTM的数据组织方式为：每5度经纬度方格划分一个文件，共分为24行（-60至60度）和72列（-180至180度）。文件命名规则为srtm_XX_，XX表示列数（01-72），YY表示行数（01-24）。

1.2.2.2 GDEM 30米分辨率数字高程数据

本数据集利用ASTER GDEM第一版本（V1）的数据进行加工得来，是全球空间分辨率为30米的数字高程数据产品。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，ASTER GDEM第一版本原始数据局部地区存在异常，所以由ASTER GDEM V1加工的数字高程数据产品存在个别区域的数据异常现象。

数据类型：IMG

投影：UTM/WGS84

覆盖范围：全球

空间分辨率：30米

数据量：20GB

值域范围：-152-8806米

本次地形图制作使用的数据为GDEM

30米分辨率数字高程数据。

1.2.3 下载矿区所属图幅数据

墨西哥格雷罗某矿区的工作范围为

1、北纬：17.31558°-17.34274 °；

2、西经：99.30629°-99.33447°。根据经纬度坐标查询，对应的数据包标识号为ASTGTM-N17W100，下载该数据包（图4）。图4 下载ASTGTM_N17 W100数据包

2 图件制作

2.1 制作1:5万地形图

解压后得到数据文件（*.img），用Global Mapper[3]打开该文件（选择打开栅格数据），主界面显示如下图（图5）。图5用Global Mapper打开ASTGTM_

在Global Mapper主界面下选择“文件-生成等高线”，在窗口将等高线设置为等高距10米；等高线边界选择经/纬度，把矿区边界

坐标输入相应的选项内，注意格式为°（图6）。点击确定，系统生成地形图（图7）。

图6 Global Mapper生成等高线选择项窗口 图7 Global Mapper系统生成1:5万地形图

生成地形图后，在Global Mapper主界面选择“文件-输出矢量格式”，在下拉菜单选择输出DXF文件格式（图8）并保存。图8 输出为DXF格式图形

2.2 制作道路、河流

地形图的道路和河流及其他地物需在Google Earth提取，方法为通过添加路径、地标、多边形等将矿区的道路、河流村庄等保存为kmz文件（图9）。

图9 绘制矿区的道路等地物

2.3 套合图件

用Global Mapper打开保存的kmz文件，再选择文件菜单下的输出矢量格式，输出DXF文件格式。把地形图和道路等地面特征DXF文件套合成图并保存（图10）。

图10 套合成的1:5万地形图

2.4 DXF文件转换成MapGis图件

在后期图件制作中，在MapGis6.7[4]主界面下选择“图形处理-文件转换-输入-装入DXF”，

装入DXF文件后，选择“文件-保存线（*.wl）、保存点（*.wt）”，就可以在MapGis6.7中进行输入编辑了。

2.5 误差校正

此时所成的图件坐标投影仍为WGS84，需使用MapGis6.7子程序误差校正使图件坐标投影恢复成UTM/NAD27 Mexico，这样就地形图可以和矿区其它图件进行精确套合，做成综合图件，具体方法在这里不再详细介绍。

至此就完成了DEM数据从下载到制成MapGis6.7地形图的过程。

3 结论

本文以1:5万墨西哥格雷罗州某矿区地形图制作为例，详细介绍利用中科院地理空间数据云提供的GDEM 30米分辨率数字高程数据制作矿区中小比例尺地形图过程及方法。

我们也可以将此方法推广到其他地质图件制作及野外施工中，如可以利用Global Mapper将Google Earth提取的道路甚至地质图中的构造、界线、设计测网等存储成GPS交换文件（*.gpx），这样就可在Mapsource中输入GPS，利用其导航功能完成野外测网布设、剖面定点取样、地质填图岩性点及水系沉积物测量点定位等工作任务。

利用DEM数字高程数据可通过GIS软件制成矿区的3D地形图，供地质及化探图件编制使用，这样极大方便了地质人员野外作业，减化了手工作业，这将使地质资料的可视性提高，使地质工作科技含量加强。

参考文献：

[1] GARMIN 公司. Mapsource使用说明书[Z]. 北京：GARMIN 公司，2004：1-25

[2] 中国科学院计算机网络信息中心.中国科学院科学数据库资源手册[DB]. 北京：中国科学院计算机网络信息中心，2010：108-109

[3] 风侠. Global Mapper系列教程[EB].上帝之眼论坛，2011：75-84

[4] 武汉中地信息工程有限公司.Mapgis地理信息系统实用教程[M].武汉：中国地质大学出版社

Discussion on Application of geospatial data cloud in geological work

Wang Yi 1 Jia Yinye 2

(1 Yinyi Group Co.,Ltd. Zhejiang Ningbo 315020; 2 China Metallurgical Geology three Bureau 314 team, Shanxi Linfen 041000)

Abstract: topographic map of mining area of geological exploration work is an indispensable basic map, according to the

Chinese Academy of geospatial data cloud (GIS) resource, data processing and conversion using professional software

function, can be produced in small scale topographic map. The digital elevation model (Digital Elevation Model referred to

as DEM) has been fully applied in geological work, expand the application space of Global Mapper, MapGis, provides

convenience for the field of geological exploration work.

Keywords: geographic spatial data cloud; GIS; DEM; Global Mapper; MapGis; topographic map

本文标签： 数据地质矿区地形图文件