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  • 如何制作具有立体效果的地图

    千次阅读 2017-04-06 15:48:56
    最近经常碰到用户问,使用SuperMap桌面软件能不能制作高低起伏的地形图?这个答案当然是肯定的:能!一般我会推荐用户使用DEM生成正射三维影像或者三维晕渲图,但这两者具体的有何区别,哪个更好用些?今天,就用一...

    最近经常碰到用户问,使用SuperMap桌面软件能不能制作高低起伏的地形图?这个答案当然是肯定的:能!一般我会推荐用户使用DEM生成正射三维影像或者三维晕渲图,但这两者具体的有何区别,哪个更好用些?今天,就用一个实例的方式简单说明一下。

             使用示例数据:SuperMap iDesktop中提供的Jingjin示范数据。因为提供的Jingjin数据是经纬度的,建议先将数据转为投影的,以保证栅格的X、Y、Z值单位统一。

             1. 正射三维影像

             "正射三维影像"功能,用来生成正射三维影像。在拍摄航空影像过程中,无法保证任何拍摄瞬间相机都是绝对水平的,因此得到的影像可能发生倾斜;另外由于成像方式存在的固有误差,需要对影像进行纠正,从而消除各种变形。经过纠正后的影像就是正射三维影像。

    正射影像实质就是采用数字微分纠正技术,通过周边邻近栅格的高程得到当前点的合理日照强度,进行正射影像纠正的过程。

             例如,图1中是Jingjin某地区的栅格原图,图2是生成的正射三维影像。

             正射三维影像,可以实现高低起伏的地形图的效果,但是在DEM生成正摄三维的时候:①日照的角度不能设置,只能使用系统默认;②结果数据集是影像数据集,无法设置其颜色表。虽然可以在生成正射三维影像的时候设置颜色表,如图3所示,但结果数据集已经应用,要是想做调整,就得重新再生成正射三维影像,比较麻烦。

     

              那么,是不是使用三维晕渲图就可以解决这些问题?下面我们一起来看一看。

             2. 三维晕渲图

             三维晕渲图是通过模拟实际地表的阴影从而反映出地形起伏状况的栅格图。通过采用假想的光源照射地图,结合栅格数据得到的坡度坡向信息,获得各像元的灰度值。面向光源的斜坡的灰度值最高,背向光源的灰度值较低,即为阴影区,从而形象地表现栅格实际的地貌和地势。

             三维晕渲图主要是用于显示。使用【分析】--【表面分析】--【三维晕渲图】功能,由DEM生成带有立体效果的栅格数据,如图4所示,该功能的主要参数设置:

    • 方位角:用来确定光源的方向,单位为度。值域范围顺时针0~360.
    • 高度角:光源照射时倾斜角度,单位为度,值域范围0~90.

             二者默认值分别为315和45,效果是北京冬天下午的太阳位置,如果想要北京夏天正午的日照效果,更改为225和90即可,其他区域可以根据实际情况进行调整。

    • 阴影模式:提供了三种阴影模式:渲染、阴影、渲染与阴影。建议选择第三种”渲染与阴影“,得到的立体效果更真实。
    • 高程缩放倍数:栅格表面中,栅格高程值(Z 值)相对于 X 和 Y 坐标的单位变换系数。相当是夸张系数,默认为1.

              实际上,默认生成的三维晕渲图颜色表并不是上图中所示的黑白色,因为三维晕渲图的结果是栅格数据集,在其“属性“中可以重新设置颜色表,为保证后面和原始DEM的叠加显示的效果,一般选择黑白过渡色带。

             接下来就是已生成的山体阴影数据和原始DEM的叠加效果渲染了。两者叠加在同一地图窗口,原始DEM图层在上层,山体阴影数据在下层,然后对原始DEM图层的透明度和亮度进行设置,DEM图层可以根据需要选用合适的颜色表,就可以轻松地创建出精美细致颇具立体感的地貌图。如图5所示。

             不同的应用场景下,为了达到最佳的制图效果,需要不断调整参数,例如栅格图层的透明度和亮度。之后可以在其上继续添加其他图层(如土地利用类型图、道路、河流图层),可进一步丰富地图信息。下图是不同分级和透明度设置效果:

             图6中的分级,是通过对原始DEM制作范围分段专题图实现的。

             如图7所示,为以三维晕渲图为底图,叠加道路、乡镇等信息配置的一幅地图。

     

    图7 制作完成的地图示意

             栅格数据集比影像数据集具有更多的可控性,例如颜色表的设置、专题图的制作、图层透明度、亮度等的设置,所以在制图时,使用栅格数据集作为底图,再叠加其他一些要素图层,地图的显示效果更优。生成地图缓存,将地图发布出来浏览,性能也不是问题。

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  • arcgis 具有立体效果的晕渲地图制作

    千次阅读 2012-12-17 09:59:50
    具有立体效果的晕渲地图制作 细心的用户会发现ArcGIS Online上的基础底图除了制图美观、配色协调,还有一个特点那就是具有高低起伏的地形表面,这种立体效果是如何实现的呢?奥妙就在于对数字高程信息(DEM)的...

    转自:http://www.esrichina-bj.cn/2011/0815/1375.html

    具有立体效果的晕渲地图制作

    细心的用户会发现ArcGIS Online上的基础底图除了制图美观、配色协调,还有一个特点那就是具有高低起伏的地形表面,这种立体效果是如何实现的呢?奥妙就在于对数字高程信息(DEM)的充分利用,接下来我们就一同来解析类似晕渲地图的制作方法。

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    第一步:获取DEM数据,用户需要根据制图比例尺来选择对应精度的DEM数据,比如说要出全国土壤养分专题图就可以选择90米分辨率的DEM,原则上讲DEM精度越高表面立体效果越好,当然数据量也会更大,免费的DEM数据有ASTER 30米和90米的。另外DEM数据如果是分幅的,需要先进行镶嵌。

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    第二步:山影数据生成,只有DEM还不能实现立体效果,需要对其创建山影效果,使用3D 或Spatail Analyst工具箱中的山体阴影(Hillshade)工具,由DEM生成带有立体效果的栅格数据。该工具的主要参数设置:

    Azimuth(太阳方位角),值域顺时针0~360;

    Altitude(太阳高度角),值域0~90;

    二者默认值分别为315和45,效果就是北京冬天下午的太阳位置,如果你想要北京夏天正午的日照效果,需要改为225和90)。

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    第三步:山影的叠加和渲染,之前制作好的山体阴影栅格数据和DEM加载到图层列表中,放在最底部(叠加顺序应该是:要素图层 +山影栅格,面状图层需要设置图层的透明度,使得山影可见)。山影的渲染一般是选用黑白过渡的色带,而DEM可以根据制图美观的需要选用合适的彩色色带渲染。

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    不同场景下的最佳图面需要在对数据及地形了解的前提下,不断调整参数和试验探索,下图是不同分级和透明度设置效果:

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    注:文中部分图片引用自仲佳、王永等人的论文《利用DEM制作晕渲图的方法讨论》


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  • 如何通过3D-MAX制作三维地图模型 发布时间:2018-01-17 版权: 相关教程:Arcgis三维地形制作教程 其他三维制作视频教程:http://www.bigemap.com/video/page-0-10.html 1、建筑物轮廓三维立体图生成 ...

    如何通过3D-MAX制作三维地图模型

    发布时间:2018-01-17 版权:

     

    相关教程:Arcgis三维地形制作教程

    其他三维制作视频教程http://www.bigemap.com/video/page-0-10.html

     

       1、建筑物轮廓三维立体图生成

    112a.jpg


     

    工具准备

    1、BIGEMAP地图下载器

    2、3DMAX软件

    3、global mapper Global mepper 下载地址:http://www.bigemap.com/reader/download/

    资料准备

    下载你需要 区域的DEM数据和 卫星影像数据。影像须使用BIGEMAP地图下载器中Google Earth无偏移影像,并具有无Google小水印、免封IP、影像更新更快等特点。

    首先在图源列表中选中Google Earth图源,只有此图源可实现高清卫星图像下载和高程等高线下载。在此通过矩形区域选择下载边界(当然你也可以选折对应的 行政区域下载或者多边形框下载)(如图 1所示),以下载重庆的某块区域为例加以演示:

    下载卫星图像

    选定一个区域,下载卫星图像,如下图:

    cq1.png   

    注意:红色箭头的地方

    下载高程数据

    同一个矩形区域,再次双击,选择高程,选择级别,开始下载,如下图:

    cq2.png

    (注:下载的高程和卫星图像可以选择不一样的对应级别,不需要两个的级别都选择一样,建议:高程下载16级或者17级,卫星图像级别越高,生成的三维越清晰,越详细。)

     

    下载完成之后,由于是经纬度坐标信息的需要转成大地坐标系的,方便高程海拔高度显示。本案例以转换成UTM(WGS84)为例子。转换步骤如下图:

    启动安装好的Global Mapper软件,启动中文版在安装好的目录下有个chs或则chinese的启动图标,如下图所示:

    ad.png

    将下载好的高程数据(下载目录下的后缀为tiff格式)拖入到global mapper中,如下图所示:

    1.png

      

    点击【设置】,如下图:

    2.png

    选择【投影】,在投影的下拉列表框中选择【UTM】,其他默认不变,点击【确定】,之后保存为DEM,如下图:

    3.png

     

    选择【输出海拔网格格式】,在弹出的对话框中选择【DEM】,如下图:

    4.png

     

    高程的预处理已经完成,同样的方式将卫星图像也处理成UTM投影方式,如下图:

    将下载好的卫星图像(下载目录下的后缀为tiff格式)拖入到global mapper中,如下图所示:

    5.png

       6.png

     

          设置完成后开始保存,保存格式选择【JPG】,如下图:

    7.png

     

     接下来打开3DMAX软件,导入经过Global Mapper 处理过后保存的DEM数据,如下图:

    s1.jpg

    s2.jpg

    s3.jpg

    然后,保存DEM为OBJ格式,如下图:

    s4.jpg

    s5.jpg

    s6.jpg

    s7.jpg

    关闭3DMAX中的DEM文件,然后再打开OBJ的文件,如下图:

    s9.jpg

    s10.png

    打开之后,就是3D模型,需要为该模型贴上材质,也就是下载高清卫星图像,如下图:

    s11.png

     

    上图中按照红色箭头 1->2->3的步骤【点击】,双击第2步的【Bitmap】或【位图】弹出如下窗口:

    s12.png

    然后依次点击下图中红色箭头按钮:

    s13.png

    点击下图红色按钮,选择uvw贴图或者uvw map

    a32.jpg

    点完之后,鼠标移动到[透视][真实]按下鼠标拖动,即可贴图成功。

    最后 生成的三维效果如下图:

    a221.jpg

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  • 导读:无论GIS的发展走向...面对形式复杂多样、内容丰富多彩的GIS信息,如何利用GIS新兴技术,结合传统的地图学知识和理论,高效制作具有其固有价值而又给人以美感的地图,是新时代GIS地图制图的趋势。地图地图制...

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    导读:

    无论GIS的发展走向何处,作为地理学第二语言的地图永远是GIS最重要表现形式,善于制图是一名GIS专业人员应当具备的看家本领。如今,随着大数据、云平台等新技术的发展,传统地图制图学遇到很大的挑战和机遇。面对形式复杂多样、内容丰富多彩的GIS信息,如何利用GIS新兴技术,结合传统的地图学知识和理论,高效制作具有其固有价值而又给人以美感的地图,是新时代GIS地图制图的趋势。

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    地图学

    地图制图不仅仅是简单的作图,它是一门很深的学问。记得大学刚开始接触并学习GIS时,同时必修的课程就有《地图学》,它作为GIS学科的基础之一,却往往没有得到应有的重视(就我个人经历和观察到的而言,可能会有些狭隘)。

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    否则,仅仅是一张图片而已,没有地图的价值。

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    因此,地图制图的艺术不仅仅体现在地图视觉上的美,而更在于其表现的内在意义。最大化的实现地图价值,才是地图真正的艺术之美。

    我觉得这一点应当是我们从事GIS行业需要具备的最基本的专业素养。

    GIS制图

    现代GIS技术的发展,为传统的地理学理论和技术带来了革命性的变化,这同样在地图制图方面也发生了有别于传统制图方法的技术革新。


    首先看GIS的数据结构。在GIS中,自然客观要素被抽象概括为两种主要结构,矢量和栅格。这个抽象化表达的过程本身,就存在美学特征。我们通常讲,艺术来源于生活,那么,GIS地图的美来源于自然空间。

    再看GIS地图的表现形式,或者说地图可视化的呈现方式。从遥感影像、电子地图,到三维地图、虚拟场景;从单机到Web端等,表现形式多式多样,可视化的效果也是越来越让人眼花缭乱。

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    无论数据结构简单或是复杂,地图表现形式抽象还是具象,其本质都在于有效的表达自然客观事物,而如何去表达,就是GIS制图的艺术所在。

    GIS制图方法

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    GIS数据表现形式

    以上是对GIS制图方法的一些经验总结,下面介绍一下关于数据表达的形式。当我们拿到地理空间数据,无论采用什么样的方法,以什么样的形式呈现出来,才能表达或体现出该数据的价值,是一个值得思考的问题。

    比如说,我们想表示一个区域的地形特征,以DEM栅格数据为例,就有多种表现的形式。比如利于各种算法结合的特征点表示法,既有等高线基本功能、又有立体感的明暗等高线,写论文时经常用到的彩色渲染或叠加山体阴影的立体渲染,能够展示立体地形的3D建模,亦或是“中看不太中用”的水墨山水画风格地图等。

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    作者:高会然 中国科学院遥感与数字地球研究所博士

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