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基于ArcGIS平台晕渲地图效果制作研究 　　摘要:随着地理信息应用越来越广泛，不同类型地图风格大量涌现，具有晕渲效果的地图风格是其中的代表者。在ArcGIS软件平台下，通过对使用数字高程模型（DEM）、ColorMap等制作晕渲地图过程的对比分析，得出从数据存储到颜色配色一整套的晕渲地图制作方案。 　　关键字：晕渲地图、ArcGIS、DEM、ColorMap 　　 中图分类号：G255.4 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　1引言 　　 尽管4D产品中的DEM能够对地形地貌进行全面直观的表达，但是在普通的二维地图中却无法通过DEM来展现相关的地形地貌。使用ArcGIS平台软件，可以在DEM基础上提取山体阴影来制作晕渲地图，进而实现了以二维的地图形态来显示三维的地貌信息[1-2]。传统的通过山体阴影和DEM相叠加的方式制作出晕渲地图，在色彩亮度、饱和度上要有所损失；而使用ArcGIS镶嵌数据集的方式来管理DEM数据、生成山体阴影并制作晕渲地图能够很好弥补传统制图方法所带来的缺陷。 　　 本文以全球晕渲地图制作为例，对上述两种制图过程进行对比，分析影响制图效果的基本因素。 　　2制图关键要点 　　2.1山体阴影 　　 晕渲地图是通过山体阴影来展现地形地貌的，山体阴影是在DEM基础上，根据方位角、高度角等参数来模拟太阳光照大地产生的阴影效果来表达地表起伏情况的。在ArcGIS中可以利用ToolBox工具基于DEM来提取所需的山体阴影[3]。在ArcGIS的ToolBox工具箱中找到空间分析工具 (Spatial Analyst Tools),展开表面工具集(Surface)，选择下面的山体阴影工具(HillShade)。 　　 其中Azimuth是方位角，值域范围0°到360°，默认值是315°；Altitude是高度角，值域范围0°到90°，默认值是45°。 　　 此处需要特殊注意的是比例因子 Z factor。当DEM的x、y坐标单位与z高程的坐标单位一致，比例因子Z取默认值1即可；如果它们的坐标单位不一致，则需要重新设置比例因子。 　　 本文使用的全球DEM的x、y坐标单位为经纬度，而z坐标单位是米，在设置比例因子Z的时候可以参考下面表2-1的内容进行相应的设置[4]。 　　表2-1比例因子Z factor对照表 　　 　　 　　2.2ColorMap 　　 ColorMap又称色彩映射表，通过它可以进行图像分类和数据分析，尤其适合对大范围、渐变效果的栅格数据进行渲染显示。本文中对DEM的渲染是通过ColorMap完成的。 　　 色彩映射表是与颜色关联的一组RGB值，每个像素值与一个RGB相关联。 如下图所示的色彩映射表，格式:pixel_valueRedGreenBlue；第一列值是像素值，后面三列分别是R、G、B，当在调用色彩映射表进行渲染时，根据当前像素值找到指定的RGB来进行颜色赋值。 　　 　　 　　图2-1：colormap文件格式 　　 色彩映射表文件分为*.clr、*.act两种格式： 　　*.act是Adobe Photoshop格式文件，非ASCII； 　　*.clr是ASCII文件，相比.act来说便于阅读和浏览,也比较适合通过程序来创建和修改。 　　打开栅格数据图层属性对话框，在符号化选项卡中点击Colormap按钮下拉菜单中的“Import a Colormap...”,即可为栅格数据选择渲染的色彩映射表。 　　2.3栅格数据格式 　　 尽管Colormap可以对栅格数据进行渲染，但是它却不能处理浮点型的栅格数据，如果现有的栅格数据是浮点类型的，需要对其进行格式转换。 　　 在ArcGIS的ToolBox工具箱中找到转换工具 (Conversion Tools),展开转为栅格工具集(To Raster)，选择下面的Float to Raster工具导入栅格数据。 　　3晕渲制图方法介绍 　　 下面介绍ArcGIS中两种常用的制图方法，图层叠加法和镶嵌数据集法。 　　 　　 　　3.1图层叠加法 　　 图层叠加法是将DEM与提取的山体阴影相叠加，同时为DEM设置透明度来完成晕渲地图的制作。 　　 首先，使用ArcGIS的空间分析中的山体阴影工具从DEM中提取山体阴影；然后，将山体阴影的拉伸方式设置为标准差拉伸方式(standard deviations)；最后，设置山体阴影浏览显示时重采样方式为双线性插值方式(bilinear interpolation)。 　　 对山体阴影设置完后，接下来是对DEM的设置。首先，使用色彩映射表文件对DEM进行渲染；其次，更改DEM浏览显示时的重采样方式为双线性插值方式(biline