一、地形图定义和意义

地形图（topographic map）指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。地形图是根据地形测量或航摄资料绘制的，误差和投影变形都极小。地形图是经济建设、国防建设和科学研究中不可缺少的工具；也是编制各种小比例尺普遍地图、专题地图和地图集的基础资料。想要得到满足精度要求的地形图就需要对地形图的制作方法做进一步的研究。本课题主要研究在保证一定精度的要求下，寻求一种能轻松掌握并且缩短制图时间和减少成本具有推广价值的制图方法。

二、目前地形图的制作方法

传统制图主要通过大地测量、摄影测量实现。大地测量野外工作量大，作业周期长，成本高；而航空摄影测量虽然野外工作量少，但只适合大面积地形测量，对于小面积地形测绘，由于成本高，航摄要求苛刻，故小面积作业不适合采用。我国传统的地图制图技术，虽然有极其光辉的历史，但与当代信息技术比较，显得古朴苍老。^[1]

电子地图制图通过运用ArcGIS、MapInfo等软件对已有地形图扫描后的图像进行矢量化、图形处理等步骤来实现。数字制图是计算机技术革命给制图学科带来的一个重要变革，目前这一技术已广泛应用于测绘及相关领域。^[2]加大地图生产过程中的数据资源共享、提高地图生产的效率、增加地图设计品种和服务领域、拓展地图的媒介和介质种类，一方面扩大基础地理信息系统数据的出口；另一方面加大以数字方式扩展地图资料的种类及来源，从而取得地图生产与消费双赢的局面。^[3]但电子地图在权衡制图精度、速度和成本时，大多追求的是制图精度，而较少考虑制图速度和成本，而且这些地形图制作方法都相当专业、复杂，一般人只能是可望而不可即。

三、基于Google Earth的地形图制作

2004年10月27号GOOGLE宣布收购了Key-hole公司，并于2005年6月推出了Google Earth系列软件。Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图形组织在一起，使用户从一个全新的角度浏览地球。^[4] Google Earth软件的地理数据是通过卫星卫星拍摄的影像数据与航拍的数据整合而得到的。^[5] Google Earth的影像主要来自Quick商业卫星（卫片）和Blue Sky、Sanborn等公司（航片）。针对不同的地域，卫星影像的分辨率各不相同，0.15m-2m至几十米等，重要城市分辨率高，无人区分辨率低。^[6]Google Earth采用了成熟的宽带流技术，能实时地为用户提供数据, Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100m，通常为30m (如中国大陆)，并提供任意地点海拔数据，可生成三维视图并能任意旋转，视角高度为15km左右。^[7]

基于Google Earth的地形图制作基本原理：制作地形图的关键问题是在影像图上如何找到等高线。要找到等高线,需通过把高度相同的点连接成线来完成。如果在Google Earth上把高度相同的点都标上,可以想象,不但工作量极大,也很容易出现较大误差和数据遗漏。幸好Google Earth具有三维模拟功能,可以通过在Google Earth上建立一定海拔的平面,使之与起伏的地表相切,就能得到等高线。再通过矢量化、编辑来完成地形图的制作。^[8]

基于Google Earth的地形图制作的主要技术操作过程：

1. 数据的索取: Google Earth是现成的数据库,其广度和精度可以满足我们的一般需要。