文章目录 前言一、效果图展示二、地形(DEM)可视化表达1.一维可视化2.二维可视化3.三维可视化 二、ArcGIS中利用DEM数据制作等高线1.DEM数据下载2.镶嵌3.提取出需要的区域4.生成等高线5.简化线6.平滑线7.去除碎部8.提取计曲线 二、等值线注记三、成图美化总结
前言 最近老师布置作业:DEM的可视化表达。想做一个等高线地形图那样、看起来高级一点的等高线,可是我看网上大多数教程都只展示了【等值线】工具,做出来效果都一般。我自认为自己做出来的效果还可以,把步骤分享给大家。
使用到的工具和过程真的都很简单,只不过是我写的详细而已,千万不要被吓到!!
一、效果图展示
成图如下:
成图有以下亮点: 使用12.5m分辨率DEM数据,精度较高将DEM数据用红蓝色带60%的透明度显示,看起来更文艺好看将【山体阴影】用90%透明度显示,可以增强视觉上的立体效果计曲线加粗显示,符合地形图的风格和特点等高线注记按比例尺显示,大小合适,并且将等高线打断,不会影响到注记的可读性,也能显示出背景颜色
这是后期又生成的10M间隔等高线,在ArcScene中进行三维显示,把等高线显示成立体效果,看上去挺炫的,哈哈。
二、地形(DEM)可视化表达 1.一维可视化
一般指地形断面(也称地形剖面),即通过图示的方式反映地形在给定方向上的起伏状况。
(该图片结果是小组内一个学霸小仙女所做,夸夸) 网上有教程,可以参考下面两个: [【ArcGIS】绘制地形剖面图](https://blog.csdn.net/nju_zjy/article/details/89844410) [ARCGIS(一):如何用ArcMAP绘制剖面线](https://jingyan.baidu.com/article/86f4a73e93647a37d752696b.html) 2.二维可视化
将三维地形表面投影到二维平面,并用约定的符号进行表达,根据所采用的方式,二维可视化又有等高线法、分层设色法、明暗等高线、地貌晕渲(利用光照模型的【山体阴影】)表达等
(明暗等高线法就是根据斜坡所对的光线方向确定等高线的明暗程度;将受光部分的等高线设为浅色,背光部分等高线设为暗色,从而在视觉上呈现出一种立体的效果)
3.三维可视化
试图通过计算机模拟的手段来恢复真实地形,包括视框透视、地形逼真显示、多分辨率地形模型等(老师PPT里的,这几个我也不太懂,但像我前面把等高线和DEM用三维立体显示,这就是一种三维可视化)
二、ArcGIS中利用DEM数据制作等高线
终于到这一部分了,前面只是为了知识更完整给大家补充的知识体系。
这里还是提醒大家(同时告诫自己),想要深入学习知识,而不是紧急性的要解决某个问题,尽量还是系统性地跟老师学习一门课程,或者读专业领域的经典教材。纵使网络世界的信息海量,但相较于书本和教材中的知识,那简直是九牛之一毫,我觉得每本书都是一个绚丽多彩的世界。(我真啰嗦,又扯远了)
1.DEM数据下载
30m和90m分辨率DEM数据可以从地理空间数据云上获取。我常用的是30m分辨率的,该网站上可以下载到3种。ASTER GDEM V2版采用了一种先进的算法对V1版GDEM影像进行了改进,提高了数据的空间分辨率精度和动听的柠檬精度。ASTER GDEM V3版本,在V2的基础之上,新增了36万光学立体像对数据,主要用于减少动听的柠檬值空白区域、水域数值异常。更多DEM详情可以参考如下网站:免费DEM数据下载方式总结
在这个练习中,我尝试使用了ALOS 12.5m分辨率数据(下载地址:12.5m ALOS数据下载地址)
2.镶嵌
如果研究区不能被一景数据覆盖的话,下载好多个数据后打开的样子如下图所示,这时候需要做一个镶嵌。需要用到ArcGIS中的工具【镶嵌】。(只做很小的区域一般一景数据就够了,不需要这一步)
运行结果:
3.提取出需要的区域
这里用到【按掩膜提取】工具,需要输入面要素的矢量数据。如果没有矢量数据,跟我一样是自己选取一个矩形区域的话,可以新建一个面要素,然后利用【编辑器】新创建一个矩形要素。
我只选了一小块区域,因为大区域提取出来的等高线实在太密了,不易做图,而且要显示半天,电脑显卡可能会崩掉。
结果如下图:
(下面的步骤我用的都是12.5m的数据)
4.生成等高线
利用【等值线】工具,生成等高线。对各输入值不太确定的,可以点击右下角【显示帮助】按钮,右侧会有帮助,告诉你这个参数的作用。“起始等值线”一般用默认。如果你根据研究区DEM的最低动听的柠檬值设了1343,那么生成的等高线的动听的柠檬就会根据这个值按“等高线间距”生成,比如:1393、1443。。。但这样的值对我们读图十分不便,我们一般喜欢5或10的倍数,所以设0或1340,生成的等高线的值就是1350、1400。。。。
这样生成的等高线很不美观,线也不够平滑。
5.简化线
利用【简化线】工具,在不改变基本几何形状的情况下,通过移除相对多余的折点来简化线。可以将线条上的细小弯曲去掉,保留等高线的基本形状不变。
绿色的是简化后的。
6.平滑线
可以看到简化后的线在折角处都很“生硬”,尤其是一些锐角的地方,我们希望它可以变成圆角,会相对自然一点,可以用到【平滑线】工具。在这里平滑方式有两种:PAEK和BEZIER贝塞尔曲线。PEAK需要输入平滑容差,不同容差平滑的程度不同,需要多尝试几次,选择自己最满意的,相对来说不易产生交叉现象。而贝塞尔曲线生成的曲线更光滑更好看,但变形也相对较大,容易产生交叉。
红色是一开始生成的50米间隔等高线,绿色是20米容差简化线之后的,蓝色是使用贝塞尔曲线平滑之后的结果。
这些错误不是所有数据都会生成,只是一个示例,具体使用哪种方式平滑、设置多少米的容差,都需要多次尝试(注意命名方式的清晰和规范,以便比较,如**_con50_simp20_B),选择出自己需要的。
7.去除碎部
打开上一步结果数据的属性表,添加两个新字段(未编辑状态下),浮点类型的【Length】和短整型的【type】(用于下一步给首曲线和计曲线分类),并在【Length】表头上右键选择【计算几何】,计算每条等高线的长度。再右击,选择【升序排列】,在编辑状态下,选中长度<200m(长度可以自定义)的记录(行)删除,可以根据情况,保留山顶和研究区边界一些短的等高线。
8.提取计曲线
根据【contour】(动听的柠檬值)字段,先【升序排列】,每隔5个等高距选中该记录。然后在【type】上右键,使用【字段计算器】为计曲线赋值2,为其余的赋值1。
后来发现,也可以在生成等高线时,将【等值线】工具换成【含障碍的等值线】,只需要将【计曲线间距】设成5*【等值线间距】就可以了,这样生成的等值线图层会自动生成【Type】字段,值为2的是计曲线。
二、等值线注记
最后的关键一步就是要给等高线添加注记,标明每条等高线的动听的柠檬值。
在这里大家常用的可能是在图层名上右键,勾选【标注】,然后在图层的【标注】属性里各种设置大小、晕渲、掩膜啥的,最后还发现在视图下一缩放、一变换比例尺,标注大小就变得很不合适。这时候可能又需要在图层名上右键,选择【将标注转换为注记】,结果发现大小还不合适!!!!(标注和注记的区别不再赘述,需要讲解的可以在下区评论)不是太小看不清就是太大遮挡等高线,还得多次尝试!!!!网上有类似的教程,我就不赘述了。当然这样的方法也可以,就是太麻烦了!!往往效果还不尽如人意!
在这里,要特别强调使用【等值线注记】这一工具。输入等值线图层,设置参考比例,默认是当前的比例,这里可以先在【布局视图】下根据作图需求把比例尺设置好再返回【数据视图】做这一步。【等值线类型字段】就是选择【type】字段。
会自动生成一个新的组合图层(包括线要素图层,掩膜图层和注记图层),只需要显示这个图层就好了,之前生成的等高线图层都可以去掉勾选!!(不然你可能会觉得等值线穿过了动听的柠檬值注记)【建立索引的】指计曲线,【中间】指首曲线。然后在图层管理的最上方【图层】处右键,打开【高级绘制选项】,只勾选【等值线要素】就好了。然后就更改线条的粗细和颜色就好了,我用的是下面两个颜色。
这里更改线条粗细时可以将地图导出,查看具体效果,在ArcGIS种显示出来的和导出的地图效果会有很大差别。
三、成图美化
然后按需插入【标题】【比例尺】【指北针】【图例】就好了。如果加【经纬网】或【方里网】就不用加指北针了(在【数据框属性】的【格网】里添加)
我这里还使用【山体阴影】工具生成了山体阴影数据,把山体阴影数据和DEM数据设置了透明度叠加显示,DEM的色带让整个图更好看,山体阴影可以增强整幅图的3D立体感。(这里DEM的透明度我设的是60%,山体阴影90%,也可以按个人喜好设置)
终于完成了,快【导出地图】成图片看一下效果,可以把分辨率设高一点,一般最低400dpi
总结
文章中所有使用到的工具都可以直接用【搜索】
如果还有哪些错误,或者步骤和工具不清楚,可以在评论区留言,我看到会第一时间回复的。
一点点唠叨:我自己做的时候感觉真的思路很简单,就生成等高线,简化,平滑,生成注记,没想到竟然写了一万三千字才把过程写完。真的是每一个步骤都怕没有讲清楚,恨不得把【编辑器】工具条在哪,怎么找都写出来。但字数实在太多了,怕大家会觉得这个过程太复杂,望而生畏。其实我觉得很多操作就是这样,自己觉得间的,但其实一定要亲自尝试才会知道每一个设置都在哪,每个参数的变化是什么效果。展开来说的话,再一万字也讲不完,一定要亲自尝试体验一下!!!
最后,有两张图是另一位学霸小仙女提供的,超级棒,表示十万分致谢!!有几个工具和技巧也是从其他小仙女那里学来的,之分感谢!!