数字高程模型第五讲:DEM可视化表达
测绘技术中的数字高程模型的可视化方法

测绘技术中的数字高程模型的可视化方法在测绘领域中,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)被广泛应用于地形分析、地理信息系统和工程规划等方面。
随着计算机技术的发展和大数据时代的到来,如何准确、高效地进行数字高程模型的可视化成为了一个重要的课题。
数字高程模型是地球表面上各点的海拔高度数据在某个地理坐标系统下的数值表示。
简单来说,它可以将地形特征以数字的形式呈现出来。
数字高程模型的可视化是通过将这些数字数据转化为图像或模型的方式展示出来,使人们更直观地理解地球表面的形貌。
在数字高程模型的可视化过程中,有几种常用的方法。
首先,最简单的方式是使用等高线图。
等高线图将地形特征以等高线的形式呈现,可以通过线条的密集程度来表示地形的陡峭程度,从而提供给用户一个直观的感受。
然而,等高线图的缺点是信息密度相对较低,不适合展示大范围的地形。
为了更好地显示地形的细节,数字高程模型的可视化方法逐渐发展出了其他的方式。
其中之一是灰度着色。
通过将数字高程模型中每个像素的数值转化为灰度值,可以生成一幅灰度图像,从而将地形表面的高度信息直观地展示出来。
这种方法在地形分析和工程规划中被广泛应用。
然而,灰度着色方式只能提供一个维度的信息,无法反映地形的多样性。
为了克服灰度着色方式的局限,彩色着色成为了一种新的数字高程模型的可视化方法。
通过将不同高度区域用不同颜色进行填充,可以更直观地显示地形的多样性和细节。
彩色着色方式通常采用蓝色表示低海拔区域,红色表示高海拔区域,中间的过渡区域则使用绿色或其他颜色来表示。
这种可视化方法适合展示山脉、峡谷等地形特征。
近年来,随着虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术的发展,数字高程模型的可视化方式也得到了革命性的进步。
通过将数字高程模型与虚拟现实技术相结合,可以实现用户身临其境的体验。
用户可以通过佩戴VR头盔和手柄,自由地在虚拟地球表面中进行探索。
如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化

如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是通过对地球表面进行测量和数据处理而生成的三维地形模型。
它提供了地形地貌的详细描述,为地质学、地理学、城市规划等学科的研究和实践提供了重要且丰富的数据来源。
本文将介绍如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化。
一、数字高程模型的获取与处理数字高程模型可以通过多种方法获取,包括激光雷达测量、航空测绘、卫星遥感等技术手段。
获取到的原始DEM数据需要进行处理和加工,以便更好地应用于地形分析和可视化。
常见的DEM处理方法包括数据插值、滤波、剖面分析等。
1.数据插值数据插值是将不连续的离散高程数据拟合成连续的地形表面。
常用的插值方法有反距离加权插值(IDW)、克里金插值等。
插值结果将提供高程数据的连续性和平滑度,为地形分析提供了基础。
2.滤波滤波是用来去除DEM数据中的噪声和异常值,以提高地形数据的准确性和可靠性。
常用的滤波方法有中值滤波、高斯滤波等。
滤波后的DEM数据更加真实和可靠,减少了误差和不确定性。
3.剖面分析剖面分析是通过选择不同的地理剖面线,提取DEM数据的高程数值,以便更好地了解地形地貌的特征和变化趋势。
剖面分析可以帮助我们理解地质构造、水文河流等地理现象,提供更深入的地形信息。
二、地形分析与可视化方法使用数字高程模型进行地形分析和可视化的方法有很多,以下将介绍几种常见的方法。
1.坡度与坡向分析坡度与坡向分析可以帮助我们了解地表的倾斜程度和朝向。
通过计算每个像元(栅格单元)的坡度和坡向数值,可以构建坡度和坡向分布图,进而分析地形地貌的起伏和走向。
这对于地质勘探、土地利用规划等方面具有重要意义。
2.流域分析与水系提取流域分析是指根据数字高程模型的数据,确定地表上的集水区和河流网络。
通过提取DEM中的河流网络,可以了解地表水文过程的分布与特征。
流域分析对于洪水预警、水资源管理等方面具有重要意义。
ArcGIS之数字高程模型(DEM)分析

•
•
•
4 等高(值)线创建与编辑
•
•
控制等值质量:
所创建等值线的轮廓可能会呈方形或不均匀,看起来犹如沿着栅格像元的 边界。出现这种情况可能是因为各栅格的值为整数且恰好落在等值线上。 这并不是个问题,该等值线不过是原样呈现数据而已。 如果希望等值线更平滑,可行的方法包括对源数据进行平滑处理或调整起 始等值线。1000 1000.001 等值线注记:
2 高程内插(栅格插值)
•
样条函数法和趋势面法插值分别使用多项式法和最小二乘法将最佳拟合表 面插值为采样点。样条函数插值法将通过用于最小化锐弯的点来拟合数学 表面;此方法适用于平滑变化的表面(例如,地下水位高度)。
从概念上讲,采样点拉伸到它们数量上的高度。样条函数折弯一个橡皮页, 该橡皮页在最小化表面总曲率的同时穿过这些输入点。在穿过采样点时, 它将一个数学函数与指定数量的最近输入点进行拟合。此方法最适合生成 平缓变化的表面,例如高程、地下水位高度或污染程度
介绍DEM数据的来源与下载,介绍网上常用两种格式的区别,以及分享几个DEM数据 的下载网站。最后通过实际操作演示如何在地理空间数据云上下载DEM数据及遥感影像。
介绍几种常用使用插值算法,反距离权重插值(IDW),自然领域法插值,样条函数插 值、克里金插值,介绍理论以及实际操作,并对各种模型的实际适用条件及用途做说明。 比较在特定案例中,通过较为简单的方式检验模型插值结果的精度。 TIN介绍,通过点、线、面的结合来创建TIN(一步建TIN),介绍创建TIN时的软硬隔 断线,介绍创建TIN时多边形的四个参数剪切、擦除、替换、值填充的应用及实现效果。 介绍等高线创建的几种不同方法,以及如何使用ArcGIS只能标注实现等高线注记,以及 怎么控制等高线质量,平滑等高线等。 介绍DEM、TIN、等高线之间两两转换,6个工具分别对应,一步到位,无须间接步骤。 介绍DEM可视化的维度,以及一维可视化中如何提取地形断面(剖面图)。 介绍DEM二维可视化中分层设色、明暗等高线、山体阴影晕渲地貌的制作,通过不同方 法来展示。综合应用:将DEM晕渲地貌与扫描图进行叠加成图。 介绍等高线三维展示、DEM三维展示、要素拉伸突出显示。以及多例地形景观图的制作。 通过介绍场景图片抓取以及时时记录飞行路径来生成场景漫游动画,导出视频
DEM可视化

DEM可视化
数字地⾯模型DEM可视化专业实训实习报告
实训实习内容:
DEM可视化
1. DEM地形渲染
1.1 DEM⾼程分层设⾊
右击“Properties”----选择“符号系统”---设置“⾊带”
1.2DEM地形晕渲
1.打开“dem-grid”;
2.打开⼯具箱----选择空间分析⼯具---表⾯---⼭体阴影。
1.3 DEM地形组合晕渲
右击“属性”---“显⽰Display”----“透明度Transparency”设置为50%-----确定
2. DEM 3D可视化
2.1 DEM地形明暗等⾼线可视化
(1)由DEM数据⽣成等⾼线
将“dem-grid”—等⾼线,间距20m;
(2) 由DEM数据⽣成坡向数据
将“dem-grid”---“Aspect”;
(3) 将“坡向数据”重分类
在重分类⼯具对话框中将坡向为0-45,225-360的栅格数据重分类为第⼀类,45-225的部分重分类为第⼆类
(4) 将“重分类图”转化成⽮量数据;
(5) 将“重分类后的坡向⽮量数据”与“等⾼线数据”进⾏“叠加中的相交处理Intersect”
(6) 将叠加后数据,右击“属性”利⽤“唯⼀值”显⽰⽅式显⽰。
2.2DEM 3D可视化
在ArcScene中打开数据,右击属性—基本⾼度—在⾃定义表⾯上浮动。
从⽽设置基本⾼度
3.可视性分析
可视分析包括视线分析和可视区域分析。
视线分析是分析观测点和⽬标点连线上哪些部分是可见的,哪些部分是不可见的。
可见部分通常⽤绿⾊表⽰,不可见部分通常⽤红⾊显⽰。
3. 1 ⼀维可视性分析
⾃我评价:。
数字高程模型试题集

《数字高程模型》第1讲概论一、名词解释1、数字高程模型(DEM):通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,或者说,地形表面的数字化表示。
Digital Elevation Model,缩写DEM.。
二、填空(选择、判断)1、地形表达的历史演进过程,经历了象形绘图法、写景法、等高线地形图、地貌晕渲图、航空摄影图像、遥感图像、数字地形表达等7个阶段。
2、DEM按结构分类包括:基于面元的DEM、基于线单元的DEM、基于点的DEM;按连续性分类,包括:不连续DEM、连续但不光滑DEM(逐点内插的格网DEM、TIN)、光滑DEM(样条函数内差的格网DEM);按范围分类,局部DEM、区域DEM、全局DEM。
三、问答题1、DEM的特点。
(1)容易用多种形式显示地形信息。
地形数据经计算机处理后能产生不同比例尺的纵横断面图与立体图,而常规地图一旦制作形成,比例尺不容易改变,绘制其他的地形图需要人工处理;(2)精度不会损失,没有载体变形的问题;(3)容易实现自动化、实时化。
将修改信息直接输入计算机,软件处理后生成各种地形图。
(4)快速计算、获取DEM分辨率范围内的高程数据。
2、在ArcGIS中,如何通过纸质等高线地形图生成不同形式的DEM。
(1)纸质等高线地形图扫描;(2)在ArcMap中配准(选取投影和坐标系);(3)等高线地形图矢量化并给每条等高线赋以属性值(高程);(4)运用Arctoolbox—Convertiontools—features to raster工具将矢量线转化为栅格线(每个栅格的值为高程);(5)在ArcScence中,运用convert—raster to feature将栅格线转化为矢量点数据文件;(6)在ArcScence中,运用3Danalyst—inpolate to raster—Idw进行差值;3)高分辨率遥感影像(1m分辨率IKONOS)、合成孔径雷达干涉测量、激光扫描仪等新型传感器数据,是高精度、高分辨率DEM最有希望的数据,但价格昂贵。
dem的表示方法

dem的表示方法
dem呢,在不同的领域可有不同的表示方法哦。
在地理信息系统(GIS)里,数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)那可是很重要的存在。
它通常可以用栅格数据来表示呢。
就像一个个小格子,每个格子里都有对应的高程值。
你可以想象成是一个超级大的棋盘,每个格子的高度都不一样,这样就把地形的高低起伏给表示出来啦。
还有一种呢,是用等高线来表示dem的相关信息。
等高线就像是地形的“轮廓线”,相同高度的点连接在一起就成了等高线。
等高线密集的地方呀,那就是地形比较陡峭的地方,就像山峰啦;等高线稀疏的地方呢,地形就比较平缓,像小山坡或者平原之类的。
另外呀,在一些软件里,dem还可以用三维模型来表示。
哇,那看起来可直观啦。
就像是把真实的地形缩小了放到电脑里一样。
你可以从各个角度去看这个地形,看看哪里有山谷,哪里有山脊。
这种表示方法在做地形分析或者给别人展示地形地貌的时候可有用啦。
在数据存储方面呢,dem的数据可以用各种格式来保存。
比如说ASCII码格式,这种格式比较简单,就是用一些数字和字符来表示高程值等信息。
还有一些专门的GIS软件格式,像ArcGIS的GRID格式之类的。
不同的格式有不同的优缺点,就看在什么情况下使用啦。
DEM建模及可视化表达

演示结束
—School Of Civil Engineering—
测绘121 吴旭祥
—School Of Civil Engineering—
测绘121 吴旭祥
ENVI中的灰度图
由ENVI提取的DEM本身就是含有 高程信息的栅格影像图,本身就具有良 好的可视化能力。
—School Of Civil Engineering—
测绘121 吴旭祥
ENVI中的三维可视化表达
首先,载入DEM并打开 在Topographic模块中有 3D Surface View,点击 它并选中相应的DEM文 件。 在接着的对话框中作如 下设置。点击OK。 其中Vertical Exaggeration为高程的 夸张倍数,数值越大, 高程相对越明显。
图像如图所示。
—School Of Civil Engineering— 测绘121 吴旭祥
ENVI中的三维可视化表达
首先载入并打开影像。 依次打开Topographic模 块中的3D Surface 当然,也可以在DEM 点击它并选中该影像。 上叠加影像,使其更加直观。 载入相应的DEM。 在接着的对话框中作如 下设置。点击OK。 生成!
DEM建模及可视化表达
—School Of Civil Engineering—
测绘121 吴旭祥
DEM建模概述
DEM建立过程就是一个模型建立过程。
从模型论角度来说,数字高程模型就是将源域 表现在另一个域(目标域或DEM)中的一种结构。 建模的目的是对复杂的客体的简化和抽象,并 把对客体的研究转移到模型上来。
—School Of Civil Engineering—
测绘121 吴旭祥
ENVI操作中遇到的问题
如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化

如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化数字高程模型(Digital Elevation Model,简称DEM)是一种以数字格式表示地表或地球表面高程的模型。
DEMs广泛应用于地形分析与可视化领域,为研究人员和决策者提供了有关地形特征和地表变化的重要信息。
本文将探讨如何使用数字高程模型进行地形分析与可视化,以及相关的应用领域和工具。
一、数字高程模型简介数字高程模型是根据地形测量数据和遥感数据创建的数字化地表模型。
它以矩阵形式存储高程数据,每个单元格代表一个特定地点的高程值。
DEM的制作可以通过多种技术手段实现,如激光雷达测量、航空摄影测量和卫星测量等。
数字高程模型是地形分析与可视化的基础数据,可以用于生成三维地形模型、计算坡度和坡向、提取水流网络和流域边界等。
此外,DEM还可结合其他数据,如遥感影像和地质地球化学数据,实现更精确的地表分析和模拟。
二、地形分析地形分析是通过数字高程模型对地形特征进行定量描述和解释的过程。
它可以帮助人们了解地形的变化、揭示地质构造和地貌形成机制,并为环境保护、城市规划和资源管理等领域提供科学依据。
以下是常见的地形分析方法:1. 坡度和坡向坡度是指地表在水平方向上的倾斜程度,通过计算相邻格点之间的高程差得到。
坡度的大小可以反映地表的陡缓情况,对于土地利用、水文模拟等有重要影响。
坡向是指地表在水平方向上的朝向,可以用于制作景观图和风向分析。
2. 流域分析流域是在地貌上具有一定独立性的地理单元,它由一系列相互联系的水流组成。
通过分析数字高程模型,可以提取出流域的边界、水流路径和集水区的范围。
这对于水资源管理、洪水预测和水文模型的建立非常重要。
3. 剖面分析剖面分析是通过选择两个地点在数字高程模型上绘制高程剖面图,以了解地表的起伏和变化情况。
这对于道路设计、地震研究和地形变形监测具有重要意义。
三、地形可视化地形可视化是将数字高程模型中的高程数据转化为可视化效果的过程。
通过地形可视化,人们可以更直观地观察地形特征和地貌变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
注记等高线:一般在计曲线上进行,在该条等 值线上寻找一个比较平缓的地区作为注记位置。 光滑等高线并输出:常用的光滑函数有张力样 条、分段三次多项式、斜轴抛物线、分段圆弧 等,具体选择那种光滑方法要根据制图要求、 等值点疏密程度和计算机的存储能力来确定。
• 一个重要的要求是在等值线密集的情况下, 必须保证等值线互不交叉和重叠。
数字高程模型
第五章 DEM可视化表达
5.1 DEM可视化表达概述
DEM实现了地形表面的数字化表达,但信息 隐含,地形可读性差---需要一种技术以增强 DEM的地形表达效果,即DEM地形可视化 技术---以DEM为基础实现对地形的直观表 达。
5.1.1 地形可视化概念
可视化 可视化(Visualization)是指运用计算机 图形图像处理技术,将复杂的科学现象、 自然景观以及十分抽象的概念图像化,以 便理解现象,观察其模拟和计算的过程和 结果,发现规律和传播知识。 可视化是信息的直观表达,其目的是为 了使人们更容易理解数据和信息的意义。
根据可视化技术的特点及其对象可视化可分 为: 科学计算可视化(visualization in science computing) 与信息可视化(visualization in imformation)
科学计算可视化: • 是指运用计算机图形学和计算机图像处理 技术将科学计算过程中的数据及其计算结 果的数据转换为图像,在屏幕上显示出来 并进行处理。 • 它涉及到三维数据场的可视化、计算过程 的交互控制与引导、图像生成与图像处理 的并行算法、面向图形的程序设计环境、 图像传输的宽带网络和协议以及虚拟现实 技术等。
ArcInfo进一步考虑了太阳光的高度角,计算每个DEM 格网单元的相对辐射值或入射值,进而转换成照明值 或灰度值: 相对辐射模型:IR=Gmax*(cos(Af-As)sinHfcosHs+cosHfsinHs) 入射辐射模型:IR=Gmax*(cosHf+cos(Af-As)sinHfcosHs) 其中Gmax是最大灰度级(255);Af:三角形或格网单元 的坡向(0-360度);As太阳方位角,即光源来向 (0-360度);Hf三角形或格网单元的坡度(0-90 度);Hs太阳高度角,即太阳光与地面的夹角(0-90 度)。IR的取值范围是0-255,0最黑,255最亮。
5 从纹理角度,地形可视化分为 基于分形、基于遥感影像和基于纹理影像地 形可视化三类。三种方法的实现过程相似, 由于纹理来源不同,其纹理匹配和几何变 换过程不同。
5.2 地形一维可视化表达
基本形式:地形剖面(地形断面) 剖面线制作过程:
在等高线图(格网DEM或TIN)上画一条线,指 定一个端点为起点-剖面线 标记等高线与剖面线的交叉点,记录其高程 以高程为纵轴,交叉点沿剖面线到起点的距离为 横轴,作剖面图。 一般情况下,距离变化比高程变化大得多,为反映 地形起伏,常常要放大高程比例。 将相邻一定间距的地形剖面相互连接,还可生成地 形表面的立体模型。
Байду номын сангаас
3 分层设色法 1)基于高程的分带设色:根据等高线划 分出地形的高程带,逐层设置不同的颜 色,用以表示地势起伏的一种方法。 高程带的选择主要根据用途及制图区域的 地势起伏特征。
设色基本要求是: 各色层颜色既要有区别又要渐变过渡,以保证地 势起伏的连续性; 应用色彩的立体效应建立色层表,使设色具有立 体感; 具体选色应适当考虑地理景观色及人们的习惯, 如蓝色表示海底地势、绿色表示平原、白色表示 雪山、冰川等。 分层设色法常与等高线、晕渲等配和使用。
DEM 灰 度 表 达 高 程
4 地形晕渲法 又称为地貌晕渲法或阴影法,通过模拟太阳光 对地面照射所产生的明暗程度,并用灰度色 调或彩色输出,得到随光度仅以连续变化的 色调,达到地形的明暗对比,使地貌的分布、 起伏和形态显示具有一定的立体感,直观地 表达地面起伏变化。
利用DEM实现地貌晕渲的基本原理: 确定光源方向 计算DEM单元的坡度、坡向 将坡向与光源方向比较,面向光源的斜坡 得到浅色调灰度值,背光的斜坡得到深灰 度值,二者之间的灰度之进一步按坡度确 定。
应用GIS软件实现明暗等高线地图的技术路线:
生成研究区域的DEM; 从DEM中按给定的等高距提取等高线,将生成的矢 量等高线栅格化; 从DEM上提取坡向,获得研究区的坡向图;根据入 射光方向将坡向图划分为背光面和受光面两个部分;, 例如,假定光源位于地面西北方向,则可将坡向为0° ~ 45° 、225° ~ 360° 的部分划为受光面,坡向为45° ~ 225° 的部分划分为背光面; 将栅格化等高线图与划分背光受光的二值坡向图进行 融合,实现栅格化等高线二值分布,得到明暗等高线 地图。
三维地形可视化的基础 高质量的DEM:影响可视化的精度 高逼真度三维显示技术:影响地形可视 化效果和速度,如:即投影变换、消隐 与裁剪处理、光照模拟、图形描绘、纹 理映射等相关技术 为增强地形可视化的信息量和实用性, 一般还要在可视化地形上叠加各类地面 上的信息要素如道路、河流、植被、建 筑物等,以反映实际的地表情况。
明暗等高线的两个关键问题: (1)利用明暗等高线法表示地貌,坡向是决定明暗变化的 唯一因素。由于坡向的变化,使地面产生亮暗的反差,进 而形成了立体感。明暗等高线地图中根据坡向仅划分阳坡 面与阴坡面,不受侧面的影响。 同时,明暗等高线法表示地貌时用色不涉及坡度变化的影响。 但在实际绘图中,由于地表坡度陡缓的变化,使得相同面 积区域内等高线密集程度发生变化,从而形成了在阳坡面 地面越陡白色等高线越集中,在阴坡面地面越陡黑色等高 线越集中的表现结果。由此造成阳坡面上随坡度变陡而渐 趋明亮,阴坡面上随坡度变陡而渐趋阴暗的视觉效果,使 得整体效果增强。
• 信息可视化是一种帮助人们表现数据或挖 掘数据隐含信息的手段,目的是辅助人们 得出某种结论性的观点。 • 科学计算可视化是指空间数据场的可视化, 而信息可视化则是指非空间数据的可视化。
信息可视化的研究内容: • 包括层次信息结构可视化、多维数据结构 可视化、时空数据结构可视化、网络运行 状态可视化、分布环境算法可视化、网络 浏览历史可视化等。 • 其应用领域现已延伸至超级计算机性能评 价、网络运行状态监控、海量数据存储结 构监控、地理、人口、矿产和市场等方面。
• 科学计算可视化的核心是将三维数据转换为图像, 实现三维数据场的可视化,它涉及到标量、矢量 的可视化、流场的可视化、数值模拟及计算的交 互控制、海量数据的存储、处理及传输、图形及 图像处理的向量及并行算法等。 • 科学计算可视化的应用:医学医疗、地震勘探、 气象预报、分子结构、流体力学、有限元分析、 天体物理、海洋观察、地理信息、洪水预报、环 境保护等社会经济与自然的各个方面,并发挥着 重要的作用。
地形可视化方法
2 地形可视化从数据源角度可分为: 基于等高线DEM、格网DEM和不规则三角网 DEM。不同类型可分别实现上述的一维、 二维、三维可视化内容,但各自的应用范 围和实现方式不同。 TIN能较好地反映地形结构线等地形基本特征, 但数据结构复杂,适用于小区域地形可视 化和地形特征计算。 格网DEM数据结构简单、易于与遥感影像集 成,适用于大区域宏观地形特征。
从DEM和TIN上提取等高线的步骤及其原理相似, 并且与常规地形测绘中勾绘等高线原理一致: 内插等高点:线性内插-在所有格网边或三角形 边内插判断出所有的等值点(指定等高线的高 程)。 追踪等高线,也称为等值点追踪:是指按一定的 法则将同一条等高线上的离散的等高线点连接起 来 内插出来的点是无序的,追踪的目的是把同一条 等高线上相邻的点连接起来,形成一条完整的等 高线。
2)基于高程数据的灰度影像(半色调符号表示法) 当地形以DEM表达时,可以对不同的高程数据赋予 不同的灰度,从而通过不同的色调差异实现二维 平面上的三维地形表达。 该方法的关键是将高程数据转换为灰度域(0-255) 中的灰度值(线性内插或非线性内插—取决于地 形变化情况)。 该方法实现简单,但显示层次固定(最大256个), 如果研究区域的高差范围较大,显示的细节层次 就越少。
3 从技术角度,地形可视化有静态可视化和 交互式动态可视化两种。 静态可视化将整个地形区域范围以二维或三 维图形图像形式显示成一幅图像。 动态可视化利用计算机动画技术,实现交互 式地形浏览。
4 从地形模拟角度,分为真实地形和模拟地 形两类: 真实地形是现实世界中真实地形的再现,具 有非常高的真实度,一般是基于DEM实现 的,特点是精度高,结构复杂,图形生成 速度慢。 模拟地形是当对地形的逼真度要求不高,只 要满足感官上的要求,速度快,但不能和 客观地形相对应。
5.1.2 地形(DEM)可视化 表达的基本类型
1 地形可视化从维数上来讲,可分为三类:
● 一维可视化一般是指地形断面(纵断面, 横断面),即通过图示的方式反映地形在给定方 向上的起伏状况; ● 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,二维可视化又有写景法、等高线法、分层设 色法、明暗等高线、半色调符号表达等等; ● 三维可视化试图通过计算机模拟的手段来 恢复真实地形,包括线框透视、地貌晕渲、地形 逼真显示、多分辨率地形模型等等。
计算机图形学发展初期:只能绘制以线划 符号表示的三维地形图,一般采用透视 变换原理,按剖面方向消隐,地形表面 没有经过光照模拟处理,虽然其地形起 伏的立体感较强,但内容单调、信息贫 乏、真实感差。
20世纪60年代末以来:引用光照模型,绘制 具有表面明暗灰度连续变化的地形实体模 型图,其立体效果比三维线划图好并具有 一定的真实感,但其信息量和实用性不够。 20世纪90年代:随着计算机图形显示性能的 提高,高度真实感图形生成算法不断出现 和完善,地形可视化显示进入高度真实感 立体图绘制时期。
(2)明暗等高线地图以灰色为底色,以黑、白二色为等高线 的着色。黑、白、灰三种色仅有明度特征,因而明暗等高 线地图基本是同种色之间的明度对比。 黑、白二色属无彩色系,均为不含饱和度特性的色,因此明 暗等高线地图以高明度色彩为主,明度差较大的对比。给 人的视觉感受是光感强、体积感强,形象清晰、明朗、锐 利。 因此实际应用中等高线设色明度差不宜过大,以免造成生硬、 空洞、简单化之感。灰色作为起衬托作用的底色,宜选择 较为浅淡的颜色,一方面不会给读者造成刺目的感觉,另 一方面对图上其他要素的干扰较小。