等高线表示是地图制图和GIS系统表达中的重要问题,其内容反映了地貌的起伏特征,在三维模拟、地形建模等计算机地理信息视觉表达中有着广泛的应用,同时在GIS空间分析等方面扮演着重要的角色。本文比较了当前比较流行的等高线内插算法,讨论了他们的特点。为了准确地从地图上获取地形高程信息,本文在等高线形状的变化规律进行深入研究的基础上,分析了现有算法的不足和错误,然后从场论理论出发,论述了等高线形状变化的相似性规律;根据该规律研究出了描述等高线相似性传递的局部内插模型-中轴等值线模型;最后利用该模型分析了现有的图形内插算法,实验结果表明基于场论的等高线局部内插算法不受初始等高线形状限制,在初始等高线光滑性较差时也能够有效地获取描述3维地形高程起伏的内插数据。总之,本课题的目的有两个:一,从理论上证明等高线插值的的唯一性和有效性,使等高线插值由经验性问题上升到科学性问题;二,探讨精确高效的矢量等高线数据内插算法,以满足高精度的应用。