使用说明
使用DEM数据生成山体阴影图,返回的结果类型为栅格数据集(RasterRDD)。
山体阴影图是通过模拟实际地表的本影与落影的方式反映地形起伏状况的栅格图。通过采用假想的光源照射地表,结合栅格数据集得到的坡度坡向信息,得到各像元的灰度值,面向光源的斜坡的灰度值较高,背向光源的灰度值较低,即为阴影区,从而形象表现出实际地表的地貌和地势。由于栅格数据计算得到的这种山体阴影图具有非常逼真的立体效果,因此一般又称为三维晕渲图。
三维晕渲图在描述地表三维状况和地形分析中都具有比较重要的价值,当将其他专题信息叠加在三维晕渲图之上时,将会更加提高三维晕渲图的应用价值和直观效果。
三维晕渲图主要是用于显示。通过将栅格与三维晕渲图叠加,然后对栅格图层的透明度进行设置,可以轻松地创建出精美细致颇具立体感的地貌图。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。
分析原理
在生成三维晕渲图时,需要指定假想光源的位置,该位置是通过光源的方位角和高度角来确定的。
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方位角是用来确定光源的方向,是用角度来表示的。如下图,以正北方向为0度开始,沿顺时针方向测量,从0度到360度来给各方向赋角度值,因而正北方向也是360度。正东方向为90度,正南方向为180度,正西方向为270度。方位角的默认值采用315度。
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高度角是光源照射时倾斜角度,范围是从0度到90度,如图所示,当光源高度角为90度时,光源正射地表。高度角的默认值采用45度。
当光源的方位角为315度,高度角为45度时,其与地表的相对位置如下图所示:
注意:
进行山体阴影分析时,要求待计算的栅格值(即高程)的单位与 x,y 坐标的单位相同。如果不一致,可通过高程缩放系数(方法中对应 zFactor 参数)来调整。
但注意,当高程值单位与坐标单位间的换算无法通过固定值来调节时,则需要通过其他途径对数据进行处理。最常见的情况之一是 DEM 栅格采用地理坐标系时,单位为度,而高程值单位为米,此时建议对 DEM 栅格进行投影转换,将 x,y 坐标转换为平面坐标。
Zfactor 的设置
如果z (仰角) 单位的度量单位与x、y (水平)单位相同,则z因子为1。如果度量单位不同,那么就需要定义一个z因子来解释这种差异,参见下表。
例如,当使用地理坐标系数据(例如坐标系为经纬度的GCS_WGS 84)时,高程以米(Meters)为单位,就需要将米(Meters)转为度(Degrees),则设置转换系数Zfactor为0.00001,参见下表。
From | To | ||
英尺(Feet) | 米(Meters) | 度(Degrees) | |
英尺(Feet) | 1 | 0.3048 | 0.000003 |
米(Meters) | 3.28084 | 1 | 0.00001 |
参数说明
参数名 | 默认值 | 参数释义 | 参数类型 |
---|---|---|---|
待分析RDD | 需要生成山体阴影的DEM RasterRDD | RasterRDD | |
光源方位角 (可选) |
315.0 | 指定的光源方位角。用于确定光源的方向,是从光源所在位置的正北方向线起,依顺时针方向到光源与目标方向线的夹角,范围为 0-360 度,以正北方向为 0 度,依顺时针方向递增。 | Double |
光源高度角 (可选) |
45.0 | 光源高度角。用于确定光源照射的倾斜角度,是光源与目标的方向线与水平面间的夹角,范围为 0-90 度。当光源高度角为 90 度时,光源正射地表。 | Double |
高程缩放系数 (可选) |
1.0 | 高程缩放系数。该值是指在 DEM 栅格中,栅格值(Z 坐标,即高程值)相对于 X 和 Y 坐标的单位变换系数。通常有 X,Y,Z 都参加的计算中,需要将高程值乘以一个高程缩放系数,使得三者单位一致。例如,X、Y 方向上的单位是米,而 Z 方向的单位是英尺,由于 1 英尺等于 0.3048 米,则需要指定缩放系数为 0.3048。如果设置为 1.0,表示不缩放。 | Double |