等高线与特征线：各自的作用，以及为什么两者都需要

等高线连接高程相等的点——即水平面在地形曲面上的迹线。按固定等高距绘制时，等高线在陡坡上密集、在平地上稀疏，地图正是这样表现地貌的。通常每隔四条绘制一条加粗并注记的计曲线，这样不必读每个注记就能数出高程。

等高线是派生出来的。它的好坏取决于生成它的曲面，本身不增加任何信息。

USGS 激光雷达规范把特征线定义为描述曲面平滑性或连续性变化的线状要素：坡面的坡顶与坡脚、道路或平台的边缘、渠道的岸线、墙体的顶部。特征线是三维多段线，每个顶点都有高程。

在三角化曲面中，特征线被强制作为三角形的边，任何三角形都不会跨越它。这正是它的全部意义：曲面恰好在这条线上转折，而不是在两个采样点之间的某处。

只用点来构建曲面，坡顶附近的三角形会把平台上的一个点连到坡面上的一个点。边缘被削掉，曲面在整个长度上都低于真实坡顶。格网在自身分辨率下也会如此。由这种曲面算出的方量在每条边缘上都是错的，由它生成的等高线在地面真正转折的地方平滑地弯过去。

USGS 对水体也有同样的说明：如果岸线没有特征线，三角化会横穿水体，留下直接进入 DEM 和等高线的伪影——这就是激光雷达 DEM 要用特征线对水面进行整平的原因。

旧地图会诱使人们用等高线重建曲面。效果很差：两条等高线之间的曲面只是猜测，落在两者之间的坡顶就这样丢失了。而特征线本来就是稀疏的；它描述的是边缘，而不是边缘之间地面的形状。好的曲面需要两类输入——描述总体形状的点、描述边缘的特征线——然后再由它生成等高线。

等高线按您选择的等高距由 DEM 或设计曲面生成，带计曲线和注记，并作为可编辑的线导出。特征线过去要在立体模型或正射影像上手工数字化；如今可以从稠密 DEM 中提取。

STREAM 的“提取坡顶/坡脚”会找出坡度大于阈值——默认 60%，并写入结果——的每个坡面，把每个坡面的坡顶和坡脚作为三维线放入不同图层，并把坡道与台阶分开。这些线都是普通多段线：检查它们，必要时修正某个顶点，然后使用。

两者都要交付，并分层存放。等高线导出为 DXF，计曲线单独成层；特征线作为按类型命名的三维多段线导出为 DXF——坡顶、坡脚、道路边缘、排水沟。由点和特征线构建的曲面以 TIN 形式交付，采用 LandXML 或 DXF 3DFACE，这样接收软件就不必重建它、再次把边缘磨圆。