Global Mapper制作地形图与提取路径海拔
Global Mapper制作地形图与提取路径海拔
1 制作等高线地形图
1.1 软件准备
在制作等高线地形图过程中，主要应用的软件有：Google earth, global mapper, Surfer。 1.Google earth：是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件， 它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。用户们可以通过一个下载到自己电脑上的客户端软件，免费浏览全球各地的高清晰度卫星图片。
2 Global Mapper.：是一款地图绘制软件，不仅能够将数据显示为光栅地图、高程地图、矢量地图，还可以对地图作编辑、转换、打印、记录GPS及利用数据的GIS(地理信息系统)功能.6.xx版增加了直接访问USGS(美国地质勘探局)卫星照片TerraServer数据库和Global Mapper内部的地形图及以真实的3D方式查看高程地图的功能.
3. Surfer：三维数据成像软件，主要用于地质、工程、科学计算等数据的三维可视化成像显示。它支持两种成像方式：体成像和等值面成像。利用3D Surfer可以将数据在三维空间进行三维可视化显示，并且具有图形旋转、图形放缩、三维虚拟漫游、分层显示、图形切割、制作切片等功能。3D Surfer 2.0 支持Surfer切片图、高程模型图、曲折剖面、透明图层、叠加地形、贴图等功能。3D Surfer采用类似Surfer的操作方式，兼容Surfer定义的文本数据格式和GRD数据格式。支持规则数据和散乱数据的三维插值，与Surfer软件定义的色标等级文件兼容，支持*.lvl和*.clr的颜色等级文件，支持*.dat *.txt *.grd等数据格式。支持三维图像的输出转换，可以将三维图形转换为虚拟现实数据文件VRML数据格式、JPG、BMP等
1.2 数据下载
地形图数据有SRTM（雷达测量，SRTM3精度3d，90米，SRTM1的精度为1d，30米，未公开）和ASTER-DEM（红外测量，精度1d）。
1.2.1 SRTM
SRTM是由美国航空航天局(NASA)、美国国家图像测绘局(NIMA)以及德国与意大利航天机构共同合作完成，2000年2月11日至22日，通过装载于“奋进号”航天飞机的干涉成像雷达近11天的 全球性作业，得到了全球表面从北纬60°至南纬56°间陆地地表80%面积和95%以上的人类居住区、数据量高达12Tbit的三维雷达数据，然后对雷达数据进行相应的处理，生成精度较高的数字 高程模型[1，2]。SRTM 这一数字地形数据是迄今为止现势性最好、分辨率最高、精度最好的全球性数字地形数据。目前这些数据是免费供人使用的。
美国航天局（NASA）与日本产经省（METI）共同推出了最新的地球电子地形图，其覆盖范围比以往任何地形图都要广得多。该图是根据NASA的新一代对地观测卫星TERRA的详尽观测结果制作完成的。
1. SRTM上下载：http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp 2. 美国国家地质勘探局，http://www.usgs.gov . 1 .
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3. 中国科学院数据应用环境http://srtm.datamirror.csdb.cn/search.jsp
http://srtm.csi.cgiar.org/SRT-ZIP/SRTM_V41/SRTM_Data_GeoTiff/srtm_57_05.zip zip解压后，地形数据是tif格式的。
选定要下载的区域，可多选，点击执行查找，出现下载页面，选一个下载地址下载。如：
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。
1.2.2 ASTER-GDEM
ASTER-GDEM (The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model) ——全球DEM数据产品是由美国航空航天局（NASA）与日本国际经贸商业部（METI）于2009年6月30日合作开发的。普通用户均可通过网络访问NASA’s Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC)数据中心订购全球DEM数据产品。
NASA众多数据共享网站中的一个，网址为：https://wist.echo.nasa.gov/api/。全部为免费，数据范围为全球，包括最新公布ASTER G-Dem数据。
这个网站共享的数据主要是一些数据产品，分为5大类若干个产品：大气产品（Atmosphere）、冰冻圈数据（Cryosphere）、陆地数据（Land）、海洋产品（Oceans）和其他数据（Solar/Other）卫星类型覆盖了Aster、Modis、Landsat 5、7等传感器。
1.3 Global Mapper制作等高线
（1）打开tif数据文件
启动Global Mapper，文件菜单→打开，打开下载的SRTM的tif数据文件。
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球定位系统使用而建立的系统，其坐标原点定在地球质心。
WGS84（World Geodetic System 1984，全球大地测量系统）是美国国防局1984为GPS全UTM坐标（UNIVERSAL TRANSVRSE MERCATOL PROJECTION通用横轴墨卡托格网系统）是从地球椭球投影到平面直角坐标的投影模型。国内常用高斯－克吕格投影。
（2）制作地形图 分析菜单→生成等高线。
弹出“选项”窗口，在“设置”选项卡中默认的等高距是200米，根据自己需要修改，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！
“简化”选项卡中，可以保持默认值0.01不变，可以是0。 “网格化”选项卡可以不管。
“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。
现了一串经纬度数字，这就是刚才选定的范围。
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
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按确定后就生成等高线。 控制显示
工具菜单→控制中心，可以控制层的显示，下面的就是刚生成的等高线图层。
Style设置
工具菜单→设置，会弹出一个“配置”的窗口，共有8个选项卡。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”中可以更改各种等高线的颜色、线型、线宽以及线上数字的字体及字号。
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。
1.4 输出
（1）输出为dxf或dwg
文件菜单→输出→输出矢量格式，选择需要的矢量格式输出即可。 （2）输出为kml
KML为Goolge Earth可加载的数据格式，kmz是压缩格式，里面可以包含图片等。 文件菜单→输出→输出矢量格式，选择kml，kmz格式。
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勾选“显示线或区图元标签”，否则输出的等高线文件是无法显示高程数据。 如果数据量较大，用推荐的在谷歌中不行：
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。 （3）输出高程数据
文件菜单→输出→输出矢量格式，选择Zurfer BLN格式，即获得海拔高程文件，然后将该文件导入 Surfer 获得等高线地形图
1.5 等高线对齐到CAD
GM将等高线保存成DWG后，但无法精确定位，平面定位需要两个点，基本操作是： （1）找两个点，Google Earth和CAD中能精确对应，这两个点是参考点。
（2）分别在CAD和Google Earth中将这两点连成一条线，作为Align命令的参考线，连成线是为了操作方便。
Google Earth中可不连，只要这两点的经纬度数据即可。新建txt文档，输入Google Earth中两参考点的经纬度，英文逗号分隔，如：
109.51473095715,18.78068786300871,0 109.5155010273361,18.77971956684174,0
如果在Google Earth中将两点连成了一条路径，则将这条参考线保存为.kml文件，记事本打开，复制经纬度坐标，保存为txt，如上格式。
（3）生成路线区域的等高线。
（4）用GM打开参线端点经纬度txt文件，转换为线，这样参考线就和等高线在一起了。 （5）文件菜单→输出→输出矢量格式，保存为DWG或DXF。
（6）CAD中打开，Align命令，将地形图按两条参考线的端点对齐即可。
2 提取路径地面高程
2.1 提取地面高程数据
http://www.sosaw.com/threads-287360-1-1.html GM14汉化版
1、加载地形数据（SRTM或ASTGTM）。
文件→打开数据文件→tif文件
2、加载路线KML（打开KML慢，参照后面）。文件→打开数据文件→kml文件 3、选数字化工具。
4、鼠标点选路径→右键，选分析/测量→路径匹配，沿线创建路径匹配文件。
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弹出“剖面图/视线”，文件菜单→另存为csv格式。
X－经度、Y－纬度，Elevation－海拔，Distance－距离，Slope－坡度 ID 1 2 3
X
Y
Elevation312.418309.604307.286
Distance
(Segment)
0 36.607 36.607
109.51473 18.78068786 109.5162107 18.78044579 109.5159742 18.78020372
Distance Slope Slope (Total) (Degrees) (Percent)0 - - 36.607 73.213
4.4 3.6
7.70% 6.30%
2.2 GM打开KML文件慢的解决办法
GM打开KML文件很慢，如果只是路线：
（1）直接用记事本打开kml文件，把经纬度坐标复制出来，转成一行一个点坐标（Word中查找替换），若只是路径，高程也可不要。处理好后保存到txt文件中。
（2）用GM打开前面转好的txt文件，速度超快，注意一下选项即可：
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