【摘要】綜合運用R2V、CAD與ArcMap三個工程設計與地理資訊系統軟體，對某原始向量地形圖進行處理，以生成該地區的數字高程。首先，在CAD中對地形圖進行等高線圖層分離，將等高線圖層儲存為一個單獨的檔案；然後，將該等高線檔案轉換為R2V支援的DXF格式，並在R2V環境中完成等高線破斷連線與批次賦高程值操作；再然後，將資料儲存為CAD的DXF格式，進行座標校正，同時對R2V中不能處理的粘連問題進行解決；最後，在ArcMap中使用處理後的等高線圖層建立數字高程，並進行光線照射角、視角設定、渲染（分級顯示）與3D分析等一系列操作，以使數字高程達到良好的視覺效果與3D分析效果。在此過程中，充分發揮了三個軟體的功能，有效的完成了數字高程的建立與3D分析，為技術人員提供了參考。【關鍵詞】R2V；CAD；ArcMap；等高線；DEM模型；3D分析1引言20世紀90年代以來，隨著計算機工程設計與地理資訊系統科學的飛速發展，尤其是地學領域的問題研究對空間3D資料的需求越來越大，數字高程（DigitalElevationModel，DEM模型）作為一種良好的空間3D資料已經廣泛應用於地學的多個領域[1～13]。因此，如何有效地利用多種多樣的資料來源建立良好的區域數字高程資料是一個值得去深入研究的問題。國內外一些研究與技術人員針對某些資料來源開展過一些建立數字高程的方法研究與實踐工作[14～23]，但是測量方法與資料來源獲取方法的多樣性決定了資料來源的多樣性，也決定了這些研究方法並不能對所有的資料來源建立數字高程進行研究。因此，本文針對測量人員提供的原始地形圖資料等高線破斷與無高程屬性等特點，綜合使用R2V、CAD與ArcMap三個工程設計與地理資訊系統軟體，對運用此類資料來源建立數字高程的問題進行方法研究與實踐，並對建立的數字高程進行簡單的3D分析。2工具軟體介紹2.1R2VR2V[24]全稱Raster2Vector，是美國AbleSoftware公司在測繪、製圖與GIS領域類的高階柵格圖向量化軟體系統。該軟體系統地將強有力的智慧自動數字化技術與方便易用的選單驅動圖形使用者介面有機地結合到WindowsNT環境中，為使用者提供了全面的自動化柵格影象到向量圖形的轉換，它可以處理多種格式的柵格（掃描）影象，是一個可以用掃描柵格影象為背景的向量編輯工具。由於該軟體良好的適應性與高精確度，其非常適合於GIS、地形圖、CAD及科學計算等應用。2.2CADCAD[25]是美國Autodesk公司推出的專業繪圖軟體。其作為一種計算機輔助設計與製圖工具，其因易學易用及強大的圖形編輯、二次開發功能而廣泛應用於很多測繪生產部門及設計部門。而且，CAD可以有效地與其它GIS軟體進行資料格式轉換。2.3ArcMapArcMap[26]是美國國家環境系統研究所（EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI）開發的新一代GIS軟體，是世界上應用最廣泛的GIS軟體之一。ArcMap是一個開放的地理資訊處理平臺，具有強大的地理資料管理、編輯、顯示與分析等功能。它主要由ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox、ArcScene與ArcGlobe等多個功能子系統組成。ArcMap具有製圖編輯的高度一體化、便捷的源資料管理、靈活的定製開發及強大的空間分析功能等特點。3資料來源特點與處理目標資料來源為測量人員提供的原始地形圖資料，具有以下特點：①資料來源為CAD軟體的DWG格式檔案的向量圖形；②包括兩個等高線圖層與其它若干要素圖層；③等高線破斷嚴重（圖1）；④由於在最初製圖的時候僅考慮二維設計的需要，並沒有考慮要建立數字高程並進行3D分析，因此地形圖中高程屬性僅僅是以標註文字的形式顯示在平面圖上，等高線並沒有高程屬性值，也沒有高程屬性欄位。因此，在建立數字高程前需要對其進行一定的處理。圖1原始等高線圖層原始地形圖為向量圖形，與對柵格影象進行向量化的工作不同，對柵格影象進行向量化工作是透過具有向量化功能的軟體（如R2V、MapGIS、CAD、ArcMap與VPStudio等）將柵格影象轉化為向量圖形，可根據實際情況採取自動向量化、互動式向量化與手工向量化三種方式。而此資料來源本身就是向量圖形，所以必須尋求其它的方法對其進行處理。建立數字高程需要的資料來源是具有高程屬性欄位與高程值的等高線圖層，而且要在座標上與地形圖相互匹配。因此，本研究要解決的主要問題與圖形處理目標就是對嚴重破斷的等高線進行連線，並建立高程屬性欄位，對高程屬性進行賦值。4工具軟體的選擇原因隨著GIS技術的迅猛發展，GIS技術與計算機輔助地圖製圖技術在社會各領域的應用越來越廣泛，眾多的GIS軟體為滿足專業的需要而產生，帶動了製圖軟體的發展。一般的製圖軟體均能夠進行向量化工作，而且軟體之間可以進行大部分資料格式轉換以進行資料共享[27～30]。在選擇圖形處理軟體的問題上，考慮到此類問題的特殊性，要求軟體要具備方便而強大的編輯能力，批次屬性賦值能力、建立數字高程與3D分析能力。因為軟體的功能都有側重，無法同時兼備這些功能，所以綜合考慮了幾種圖形處理軟體（如R2V、MapGIS、CAD與ArcMap等）之後，最後選擇綜合使用R2V、CAD與ArcMap來處理該問題。原因包括如下方面：①R2V的影象校準功能出色，允許使用者選擇變換的數學模型，如雙線性法、三角網法等，但該軟體只能在向量化後才能進行座標糾正，必須藉助其它軟體(如CAD)檢視定向精度[31]；②CAD編輯功能簡便、高效，但是處理破斷線連線的問題操作很複雜。運用CAD雖也可以將破斷的等高線連線起來，但是處理過程複雜，要使用較多的命令，工作效率低，遠沒有R2V方便。對資料量較大的地形圖來說，用CAD來完成這一任務是很不現實的。而用R2V處理連線非常簡單高效，只要一個命令，一次操作即可；③用CAD對等高線賦予高程屬性值，只能夠逐條進行賦值，效率低下，而R2V可以進行等高線批次賦值；④CAD可以對R2V無法處理的粘連問題進行處理；⑤雖然ArcMap的編輯與製圖功能不如CAD，但是作為地理資訊系統的領軍軟體，用它可以彌補R2V與CAD不能建立數字高程的缺陷，它的空間分析，包括3D分析功能很強大，可以在ArcMap環境中根據處理後的等高線生成數字高程，然後對數字高程進行設定Sunny照射方位角與高度角、渲染（分級顯示）及3D分析等一系列操作，以達到良好的視覺效果與3D分析效果；⑥三個軟體可進行資料格式轉換。以上原因說明了R2V、CAD與ArcMap這三個軟體在功能上具有互補性，這是考慮綜合使用它們的原因。5處理流程與具體方法5.1處理流程本文研究內容包括資料來源的前處理、數字高程的建立與分析，介紹如下：①在CAD中將等高線要素分離出來，即每一幅平面圖做成等高線圖層與要素圖層二個檔案；②將等高線圖層匯入到R2V軟體中，在R2V環境中對等高線進行等高線的破斷連線與高程賦值操作，再匯出為CAD格式的檔案；③在CAD環境中，對這二個檔案進行粘連整理與等高線異常檢查，並對座標進行配準，以使建立的數字高程與要素圖層精確疊加；④在ArcMap環境中，使用ArcToolbox對處理後的地形圖進行數字高程建立；⑤使用ArcToolbox中的空間分析與3D分析工具對建立的數字高程進行山體陰影分析（光照與渲染）、坡向分析、坡度分析、曲率分析與剖面分析等操作。工作流程圖見圖2。圖2工作流程圖5.2具體處理方法在CAD環境下，將非等高線圖層複製到一個新的圖件下，然後進行座標配準與儲存，這樣就獲得了非等高線圖層。對於等高線圖層，需要將圖件在CAD環境下開啟，保留等高線圖層。另存為CAD下的新檔案，匯入到R2V中，在R2V中解決連線問題與高程賦值問題。再匯入到CAD中對等高線的粘連進行處理與修飾等操作，然後進行座標配準，儲存，具體步驟如下。（1）等高線破斷連線的處理。在將保留的等高線圖層檔案匯入到R2V的過程前，需轉換檔案的格式。CAD環境下，可將圖件另存為8種格式（圖3）。經過實踐，其中R2V支援的只有CADR12／LT2DXF(*.dxf)格式在將檔案格式轉換為可供R2V使用的格式後，開啟R2V主介面，選擇“File”→“NewWorkplace”開啟一個新工作區；然後，選擇“File”→“ImportVector…”，選擇DXF格式，將剛才在CAD環境下儲存的等高線檔案匯入到R2V中進行處理；進行編輯處理，將斷開的等高線連線，在R2V中處理此類連線問題非常方便。圖3CAD能夠儲存的8種格式（2）等高線高程賦值。對等高線賦高程值無需一條一條的處理，在進行破斷線連線處理後，使用R2V中的“LabelContours”命令可以對等高線進行批次賦高程值。點選“LabelContours”命令後，在等高線上拉一條線段跨過準備賦值的等高線，就會彈出等高線高程值輸入對話方塊（圖4），上面顯示的資訊為跨過的等高線數目，兩個數值輸入框分別為第一條等高線的高程值與相鄰等高線高程增量。輸入第一條等高線高程值與高程增量後點擊“OK”，就對線段跨過的所有等高線賦值了。圖4等高線高程值輸入框R2V對輸入高程值後的等高線顏色作了變化處理，這樣可以方便的看出來哪些已經被賦予了高程值，哪些還沒有。全部的等高線都賦予高程值之後，選擇“File”→“ImportVector…”，選擇DXF格式儲存，將資料匯出。（3）在CAD中進行粘連檢查。等高線過密的時候，在R2V中會出現無法解決的粘連問題，不符合實際而且影響美觀，在應用的時候可能還會出現不可預知的錯誤。這一問題在CAD中可以得到解決。在CAD中開啟R2V處理後的DXF檔案，將其中粘連的等高線拉開，移動位置至正確的座標，儲存為DWG格式檔案即可。等高線圖層經過上述一系列的處理之後，嚴重破斷的等高線被連線起來，並賦予了高程值（圖5），這樣就完成了建立數字高程的等高線資料的前處理工作。圖5處理後的等高線圖層6數字高程的建立與後處理ArcMap具有一個能為3D視覺化、3D分析以及表面生成提供高階分析功能的擴充套件模組3DAnalyst，可以用它來建立動態3D地形與互動式地圖，從而更好地實現地理資料的視覺化與分析處理。3DAnalyst擴充套件模組的核心功能可以透過ArcMap的“3DAnalyst”工具條與ArcToolbox下“3DAnalystTools”工具箱中的工具獲得，使用其包含的功能可以建立數字高程，可以對數字高程進行空間分析與3D分析操作[26，32]。6.1建立數字高程ArcMap3D分析模組採用表面表示法來建立3D模型，數字高程是從等高線圖層中建立的。等高線在CAD的高程屬性值為3D模型中的Z值。建立區域數字高程的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterInterpolation”→“TopotoRaster”工具；②選擇要等建立數字高程的等高線圖層為輸入圖層，準備建立高程的欄位選擇Elevation；③設定輸出象素大小，設定輸出路徑及名稱，最後開始建立數字高程。高程在圖上按12級顯示，結果見圖6。圖6區域DEM模型（m）6.2山體陰影分析使用山體陰影工具可使數字高程具有真實的視覺效果。山體陰影分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Hillshade”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層，設定光線入射方位角（Azimuth）為315°，高度角（Altitude）為45°；③設定山體陰影分析結果的輸出路徑及名稱，建立山體陰影結果柵格，結果見圖7。圖7區域山體陰影圖6.3坡向分析使用坡向分析工具可以建立區域坡向圖。坡向分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Aspect”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定坡向分析結果的輸出路徑及名稱，建立坡向圖柵格。坡向在圖上按6級顯示，結果見圖8。圖8區域坡向分佈圖（°）6.4坡度分析使用坡度分析工具可以建立區域坡度圖。坡度分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Slope”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定坡度分析結果的輸出路徑及名稱，建立坡度圖柵格。坡度在圖上按4級顯示，結果見圖9。圖9區域坡度分佈圖（°）6.5曲率分析使用曲率分析工具可以建立區域數值高程模型的曲率圖。曲率分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Curvature”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定曲率分析結果的輸出路徑及名稱，建立區域曲率圖柵格，結果見圖10。圖10區域曲率圖6.6剖面分析剖面分析透過ArcMap中的“3DAnalyst”工具條上的工具可以完成，步驟為：①選擇ArcMap→“3DAnalyst”→“Interpolatelinetool”工具，繪製切割剖面的位置（圖11）；②選擇ArcMap→“3DAnalyst”→“CreateProfileGraph”工具，生成剖面圖（圖12），可以對生成剖面圖的屬性進行設定以改變顯示方式。圖11剖面線位置圖距離/m(a)A－A’距離/m(b)B－B’圖12區域地形剖面圖（剖面線位置見圖11）7結論（1）文章針對處理前地形圖的等高線圖層等高線破斷與無高程屬性的特點。選擇R2V、CAD與ArcMap三個軟體對其進行建立數字高程的資料前處理工作。（2）分別在三個軟體環境中完成不同的任務：在R2V中完成破斷線連線與高程屬性賦值；在CAD中完成圖層分離與粘連處理；在ArcMap中完成數字高程的建立與3D分析的任務。（3）在處理問題的過程中，實現了R2V、CAD與ArcMap之間資料格式的轉換，利用三者功能的互補性，使它們在處理問題過程中有機的結合，使問題得到了有效的解決，為技術人員提供了參考。
【摘要】綜合運用R2V、CAD與ArcMap三個工程設計與地理資訊系統軟體，對某原始向量地形圖進行處理，以生成該地區的數字高程。首先，在CAD中對地形圖進行等高線圖層分離，將等高線圖層儲存為一個單獨的檔案；然後，將該等高線檔案轉換為R2V支援的DXF格式，並在R2V環境中完成等高線破斷連線與批次賦高程值操作；再然後，將資料儲存為CAD的DXF格式，進行座標校正，同時對R2V中不能處理的粘連問題進行解決；最後，在ArcMap中使用處理後的等高線圖層建立數字高程，並進行光線照射角、視角設定、渲染（分級顯示）與3D分析等一系列操作，以使數字高程達到良好的視覺效果與3D分析效果。在此過程中，充分發揮了三個軟體的功能，有效的完成了數字高程的建立與3D分析，為技術人員提供了參考。【關鍵詞】R2V；CAD；ArcMap；等高線；DEM模型；3D分析1引言20世紀90年代以來，隨著計算機工程設計與地理資訊系統科學的飛速發展，尤其是地學領域的問題研究對空間3D資料的需求越來越大，數字高程（DigitalElevationModel，DEM模型）作為一種良好的空間3D資料已經廣泛應用於地學的多個領域[1～13]。因此，如何有效地利用多種多樣的資料來源建立良好的區域數字高程資料是一個值得去深入研究的問題。國內外一些研究與技術人員針對某些資料來源開展過一些建立數字高程的方法研究與實踐工作[14～23]，但是測量方法與資料來源獲取方法的多樣性決定了資料來源的多樣性，也決定了這些研究方法並不能對所有的資料來源建立數字高程進行研究。因此，本文針對測量人員提供的原始地形圖資料等高線破斷與無高程屬性等特點，綜合使用R2V、CAD與ArcMap三個工程設計與地理資訊系統軟體，對運用此類資料來源建立數字高程的問題進行方法研究與實踐，並對建立的數字高程進行簡單的3D分析。2工具軟體介紹2.1R2VR2V[24]全稱Raster2Vector，是美國AbleSoftware公司在測繪、製圖與GIS領域類的高階柵格圖向量化軟體系統。該軟體系統地將強有力的智慧自動數字化技術與方便易用的選單驅動圖形使用者介面有機地結合到WindowsNT環境中，為使用者提供了全面的自動化柵格影象到向量圖形的轉換，它可以處理多種格式的柵格（掃描）影象，是一個可以用掃描柵格影象為背景的向量編輯工具。由於該軟體良好的適應性與高精確度，其非常適合於GIS、地形圖、CAD及科學計算等應用。2.2CADCAD[25]是美國Autodesk公司推出的專業繪圖軟體。其作為一種計算機輔助設計與製圖工具，其因易學易用及強大的圖形編輯、二次開發功能而廣泛應用於很多測繪生產部門及設計部門。而且，CAD可以有效地與其它GIS軟體進行資料格式轉換。2.3ArcMapArcMap[26]是美國國家環境系統研究所（EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI）開發的新一代GIS軟體，是世界上應用最廣泛的GIS軟體之一。ArcMap是一個開放的地理資訊處理平臺，具有強大的地理資料管理、編輯、顯示與分析等功能。它主要由ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox、ArcScene與ArcGlobe等多個功能子系統組成。ArcMap具有製圖編輯的高度一體化、便捷的源資料管理、靈活的定製開發及強大的空間分析功能等特點。3資料來源特點與處理目標資料來源為測量人員提供的原始地形圖資料，具有以下特點：①資料來源為CAD軟體的DWG格式檔案的向量圖形；②包括兩個等高線圖層與其它若干要素圖層；③等高線破斷嚴重（圖1）；④由於在最初製圖的時候僅考慮二維設計的需要，並沒有考慮要建立數字高程並進行3D分析，因此地形圖中高程屬性僅僅是以標註文字的形式顯示在平面圖上，等高線並沒有高程屬性值，也沒有高程屬性欄位。因此，在建立數字高程前需要對其進行一定的處理。圖1原始等高線圖層原始地形圖為向量圖形，與對柵格影象進行向量化的工作不同，對柵格影象進行向量化工作是透過具有向量化功能的軟體（如R2V、MapGIS、CAD、ArcMap與VPStudio等）將柵格影象轉化為向量圖形，可根據實際情況採取自動向量化、互動式向量化與手工向量化三種方式。而此資料來源本身就是向量圖形，所以必須尋求其它的方法對其進行處理。建立數字高程需要的資料來源是具有高程屬性欄位與高程值的等高線圖層，而且要在座標上與地形圖相互匹配。因此，本研究要解決的主要問題與圖形處理目標就是對嚴重破斷的等高線進行連線，並建立高程屬性欄位，對高程屬性進行賦值。4工具軟體的選擇原因隨著GIS技術的迅猛發展，GIS技術與計算機輔助地圖製圖技術在社會各領域的應用越來越廣泛，眾多的GIS軟體為滿足專業的需要而產生，帶動了製圖軟體的發展。一般的製圖軟體均能夠進行向量化工作，而且軟體之間可以進行大部分資料格式轉換以進行資料共享[27～30]。在選擇圖形處理軟體的問題上，考慮到此類問題的特殊性，要求軟體要具備方便而強大的編輯能力，批次屬性賦值能力、建立數字高程與3D分析能力。因為軟體的功能都有側重，無法同時兼備這些功能，所以綜合考慮了幾種圖形處理軟體（如R2V、MapGIS、CAD與ArcMap等）之後，最後選擇綜合使用R2V、CAD與ArcMap來處理該問題。原因包括如下方面：①R2V的影象校準功能出色，允許使用者選擇變換的數學模型，如雙線性法、三角網法等，但該軟體只能在向量化後才能進行座標糾正，必須藉助其它軟體(如CAD)檢視定向精度[31]；②CAD編輯功能簡便、高效，但是處理破斷線連線的問題操作很複雜。運用CAD雖也可以將破斷的等高線連線起來，但是處理過程複雜，要使用較多的命令，工作效率低，遠沒有R2V方便。對資料量較大的地形圖來說，用CAD來完成這一任務是很不現實的。而用R2V處理連線非常簡單高效，只要一個命令，一次操作即可；③用CAD對等高線賦予高程屬性值，只能夠逐條進行賦值，效率低下，而R2V可以進行等高線批次賦值；④CAD可以對R2V無法處理的粘連問題進行處理；⑤雖然ArcMap的編輯與製圖功能不如CAD，但是作為地理資訊系統的領軍軟體，用它可以彌補R2V與CAD不能建立數字高程的缺陷，它的空間分析，包括3D分析功能很強大，可以在ArcMap環境中根據處理後的等高線生成數字高程，然後對數字高程進行設定Sunny照射方位角與高度角、渲染（分級顯示）及3D分析等一系列操作，以達到良好的視覺效果與3D分析效果；⑥三個軟體可進行資料格式轉換。以上原因說明了R2V、CAD與ArcMap這三個軟體在功能上具有互補性，這是考慮綜合使用它們的原因。5處理流程與具體方法5.1處理流程本文研究內容包括資料來源的前處理、數字高程的建立與分析，介紹如下：①在CAD中將等高線要素分離出來，即每一幅平面圖做成等高線圖層與要素圖層二個檔案；②將等高線圖層匯入到R2V軟體中，在R2V環境中對等高線進行等高線的破斷連線與高程賦值操作，再匯出為CAD格式的檔案；③在CAD環境中，對這二個檔案進行粘連整理與等高線異常檢查，並對座標進行配準，以使建立的數字高程與要素圖層精確疊加；④在ArcMap環境中，使用ArcToolbox對處理後的地形圖進行數字高程建立；⑤使用ArcToolbox中的空間分析與3D分析工具對建立的數字高程進行山體陰影分析（光照與渲染）、坡向分析、坡度分析、曲率分析與剖面分析等操作。工作流程圖見圖2。圖2工作流程圖5.2具體處理方法在CAD環境下，將非等高線圖層複製到一個新的圖件下，然後進行座標配準與儲存，這樣就獲得了非等高線圖層。對於等高線圖層，需要將圖件在CAD環境下開啟，保留等高線圖層。另存為CAD下的新檔案，匯入到R2V中，在R2V中解決連線問題與高程賦值問題。再匯入到CAD中對等高線的粘連進行處理與修飾等操作，然後進行座標配準，儲存，具體步驟如下。（1）等高線破斷連線的處理。在將保留的等高線圖層檔案匯入到R2V的過程前，需轉換檔案的格式。CAD環境下，可將圖件另存為8種格式（圖3）。經過實踐，其中R2V支援的只有CADR12／LT2DXF(*.dxf)格式在將檔案格式轉換為可供R2V使用的格式後，開啟R2V主介面，選擇“File”→“NewWorkplace”開啟一個新工作區；然後，選擇“File”→“ImportVector…”，選擇DXF格式，將剛才在CAD環境下儲存的等高線檔案匯入到R2V中進行處理；進行編輯處理，將斷開的等高線連線，在R2V中處理此類連線問題非常方便。圖3CAD能夠儲存的8種格式（2）等高線高程賦值。對等高線賦高程值無需一條一條的處理，在進行破斷線連線處理後，使用R2V中的“LabelContours”命令可以對等高線進行批次賦高程值。點選“LabelContours”命令後，在等高線上拉一條線段跨過準備賦值的等高線，就會彈出等高線高程值輸入對話方塊（圖4），上面顯示的資訊為跨過的等高線數目，兩個數值輸入框分別為第一條等高線的高程值與相鄰等高線高程增量。輸入第一條等高線高程值與高程增量後點擊“OK”，就對線段跨過的所有等高線賦值了。圖4等高線高程值輸入框R2V對輸入高程值後的等高線顏色作了變化處理，這樣可以方便的看出來哪些已經被賦予了高程值，哪些還沒有。全部的等高線都賦予高程值之後，選擇“File”→“ImportVector…”，選擇DXF格式儲存，將資料匯出。（3）在CAD中進行粘連檢查。等高線過密的時候，在R2V中會出現無法解決的粘連問題，不符合實際而且影響美觀，在應用的時候可能還會出現不可預知的錯誤。這一問題在CAD中可以得到解決。在CAD中開啟R2V處理後的DXF檔案，將其中粘連的等高線拉開，移動位置至正確的座標，儲存為DWG格式檔案即可。等高線圖層經過上述一系列的處理之後，嚴重破斷的等高線被連線起來，並賦予了高程值（圖5），這樣就完成了建立數字高程的等高線資料的前處理工作。圖5處理後的等高線圖層6數字高程的建立與後處理ArcMap具有一個能為3D視覺化、3D分析以及表面生成提供高階分析功能的擴充套件模組3DAnalyst，可以用它來建立動態3D地形與互動式地圖，從而更好地實現地理資料的視覺化與分析處理。3DAnalyst擴充套件模組的核心功能可以透過ArcMap的“3DAnalyst”工具條與ArcToolbox下“3DAnalystTools”工具箱中的工具獲得，使用其包含的功能可以建立數字高程，可以對數字高程進行空間分析與3D分析操作[26，32]。6.1建立數字高程ArcMap3D分析模組採用表面表示法來建立3D模型，數字高程是從等高線圖層中建立的。等高線在CAD的高程屬性值為3D模型中的Z值。建立區域數字高程的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterInterpolation”→“TopotoRaster”工具；②選擇要等建立數字高程的等高線圖層為輸入圖層，準備建立高程的欄位選擇Elevation；③設定輸出象素大小，設定輸出路徑及名稱，最後開始建立數字高程。高程在圖上按12級顯示，結果見圖6。圖6區域DEM模型（m）6.2山體陰影分析使用山體陰影工具可使數字高程具有真實的視覺效果。山體陰影分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Hillshade”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層，設定光線入射方位角（Azimuth）為315°，高度角（Altitude）為45°；③設定山體陰影分析結果的輸出路徑及名稱，建立山體陰影結果柵格，結果見圖7。圖7區域山體陰影圖6.3坡向分析使用坡向分析工具可以建立區域坡向圖。坡向分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Aspect”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定坡向分析結果的輸出路徑及名稱，建立坡向圖柵格。坡向在圖上按6級顯示，結果見圖8。圖8區域坡向分佈圖（°）6.4坡度分析使用坡度分析工具可以建立區域坡度圖。坡度分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Slope”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定坡度分析結果的輸出路徑及名稱，建立坡度圖柵格。坡度在圖上按4級顯示，結果見圖9。圖9區域坡度分佈圖（°）6.5曲率分析使用曲率分析工具可以建立區域數值高程模型的曲率圖。曲率分析的步驟為：①選擇ArcToolbox→“3DAnalystTools”→“RasterSurface”→“Curvature”工具；②選擇建立的數字高程為輸入圖層；③設定曲率分析結果的輸出路徑及名稱，建立區域曲率圖柵格，結果見圖10。圖10區域曲率圖6.6剖面分析剖面分析透過ArcMap中的“3DAnalyst”工具條上的工具可以完成，步驟為：①選擇ArcMap→“3DAnalyst”→“Interpolatelinetool”工具，繪製切割剖面的位置（圖11）；②選擇ArcMap→“3DAnalyst”→“CreateProfileGraph”工具，生成剖面圖（圖12），可以對生成剖面圖的屬性進行設定以改變顯示方式。圖11剖面線位置圖距離/m(a)A－A’距離/m(b)B－B’圖12區域地形剖面圖（剖面線位置見圖11）7結論（1）文章針對處理前地形圖的等高線圖層等高線破斷與無高程屬性的特點。選擇R2V、CAD與ArcMap三個軟體對其進行建立數字高程的資料前處理工作。（2）分別在三個軟體環境中完成不同的任務：在R2V中完成破斷線連線與高程屬性賦值；在CAD中完成圖層分離與粘連處理；在ArcMap中完成數字高程的建立與3D分析的任務。（3）在處理問題的過程中，實現了R2V、CAD與ArcMap之間資料格式的轉換，利用三者功能的互補性，使它們在處理問題過程中有機的結合，使問題得到了有效的解決，為技術人員提供了參考。