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  • 【LP360】点云任务(Point Cloud Tasks)

    什么是点云任务 (PCT)?——指对点云、栅格和/或矢量进行操作的函数(如提取地面、合并线)。任务可以是过滤器和/或提取器。过滤器对点的分类值进行分类或更改(例如分类地面)。提取器将点云数据中的信息提取到矢量、图像或信息文件中(例如点云统计)。点云任务可在 Arcmap(使用 LP360 for ArcGIS 扩展模块时)或 LP360 中目录的点云任务选项卡上访问。LP360 v2018.2 引入了点云任务管理器。

    点云任务选项

    LP360 点云任务管理器(v2018.2 及更高版本)
    点云任务选项(v2018.2 之前)

    添加新任务

    将新 PCT 添加到当前任务列表(程序安装了六个默认任务)

    • 选择点云任务选项卡
    • 在点云任务下拉菜单下选择添加任务
    • 指定您尝试添加的任务类型并为任务提供唯一名称
    • 单击确定后,任务现在已添加到点云任务列表中

    删除任务

    从当前任务列表中删除任务

    • 选择点云任务选项卡
    • 从任务列表中选择一个 PCT
    • 在点云任务下拉菜单下选择删除选定任务…

    重命名任务

    重命名选定的任务

    • 选择点云任务选项卡
    • 选择点云任务选项卡
    • 在点云任务下拉菜单下选择重命名选定任务…

    拷贝任务

    复制所选任务

    • 选择点云任务选项卡
    • 从任务列表中选择一个 PCT
    • 在点云任务下拉菜单中选择复制选定任务…
    • 为复制的任务提供唯一名称

    导入任务

    仅以 XML 格式导出任务列表中当前选择的任务

    • 选择点云任务选项卡
    • 从任务列表中选择一个 PCT
    • 在点云任务下拉菜单中选择导出选定任务…
    • 将导出的任务另存为 XML 文件

    导出所有任务

    以 XML 格式导出任务列表中的所有任务

    • 选择点云任务选项卡
    • 在点云任务下拉菜单中选择导出所有任务…
    • 将导出的任务另存为 XML 文件

    执行点云任务

    所有点云任务设置都在点云任务选项卡上修改,并使用应用按钮保存。为了执行活动任务(显示在点云任务选项卡中的任务),必须使用点云任务工具栏上的执行工具之一。

    扩展的 LP360 点云任务工具栏

    可用的点云任务类型 (v2021.1.47.0)

    (SA) 旁边的点云任务类型表示不适用于 LP360 for ArcMap 扩展。

    点云任务类型许可要求引入版本描述
    Adaptive TIN Ground Filter
    (自适应 TIN 接地滤波器)
    高级版
    无人机版
    v2011.1根据自适应 TIN 地面分类算法对点进行分类。主要用于地面点的分类,过滤器中有多个参数,尤其是在使用高级选项时。
    Affine Transform LAS
    (仿射变换 LAS)
    高级版
    无人机版
    v2020.1使用仿射变换重新投影 LAS 数据(平移、缩放、旋转或矩阵计算),该任务是用于修改点云坐标的多功能工具。常用于将点云改正到地面(需要一系列已知控制点计算出转换参数)
    Attribute Editor (SA)
    (属性编辑器)
    标准版
    无人机版
    v2015.1为要素设置属性值
    Basic Filter
    (基本过滤器)
    标准版
    无人机版
    基本过滤点云任务允许您定义一个或多个点过滤器并将匹配点过滤器的一组点云分配给一个分类。该 PCT 可用于在 LIDAR 项目中对点数据进行简单的重新分类。
    Classify by Feature
    (按要素分类)
    标准版
    无人机版
    v2014.1按要素分类是使用跟其他要素空间关系为点分配分类的有用方法 。地图中存在的任何矢量图层都可用多种空间关系对点进行分类:在多边形、线性或点要素指定距离内或完全在多边形内等等。
    Classify by Statistics
    (按统计分类)
    标准版
    无人机版
    v2015.1它一般主要用于数据抽稀(data thinning) – 特别适用于非常密集的数据,例如从图像派生的数据(密集图像匹配)。这是精简密集数据集的一种非常好的方法。
    Cluster by Distance
    (按距离聚类)
    高级版v2022.1.9.0使用欧几里得距离规则对点进行聚类,并使用额外的字节对其进行编码。
    Color by Image
    (按图像着色)
    标准版
    无人机版
    v2021.1.47.0从地理参考图像中着色 LIDAR 点(三或四波段正射镶嵌)
    Conflation标准版
    无人机版
    v2013.2计算几何图形的 Z 值
    Conflation任务定义了一组用于数字化要素并从 LIDAR 表面提取高程的过程。可以将Conflation任务配置为数字化点、折线和/或多边形要素。
    Cross Sections
    (路径横断面生成)
    标准版
    无人机版
    v2014.1为给定的路径生成横截面轮廓。
    与体积相关的分析的一个重要元素是横截面的生成。此横截面工具允许将特征指定为“对齐”路径,定义沿对齐的横截面间距(例如每 5 米)和每个横截面的长度。
    Draw Shape Features (SA)
    (绘制形状要素)
    标准版
    无人机版
    v2015.1绘制形状(shape)要素
    Duplicate Points Classifier
    (重复点分类器)
    标准版
    无人机版
    v2018.2识别和分类重复点
    Geocode True View LIDAR Task (SA)
    (地理编码 True View LIDAR 任务)
    True View EVO
    LP360 Drone
    v2020.1从 GeoCue True View 3DIS 的原始激光雷达文件生成 LAS 文件
    Grid Generator (SA)
    (网格生成器)
    基础版
    无人机版
    v2017.1此任务根据输入参数生成单元格网格
    Ground CleanUp Filter (SA)
    (地面清理过滤器)
    标准版
    无人机版
    v2015.1自适应 TIN 地面滤波器旨在根据 LIDAR 数据对地表进行分类。根据分类过程中使用的参数以及 LIDAR 本身,可能会有一些地表没有最终被分类。通常具有高度变化剧烈的特征。缺少地面分类的一些常见示例包括:土堤、悬崖边/顶部、山顶、高架路面。
    Height Filter
    (高度过滤器)
    标准版
    无人机版
    高度过滤点云任务用于对与定义的表面(例如地面)垂直距离的点进行分类。该过滤器可用于将点从地面分类为垂直地层,然后可用于密度研究。高度过滤器还可用于定位表面下方的点,这可能在 LIDAR 数据的 QA/QC 中是有用的。这对于建筑物、植被和其他地面特征的分类也很有用。
    Intensity from RGB
    ( RGB 生成强度)
    标准版
    无人机版
    v2014.1根据点的 RGB 值填充强度值
    LAS Affine Transform (重命名)
    (LAS 仿射变换)
    高级版
    无人机版
    v2019.2.38在 v2019.2.38 中引入,后来重命名为 Affine Transform LAS(见上文)
    Low/Isolated Points
    (低点/孤立点)
    高级版
    无人机版
    v2011.1根据噪声点是否显着降低或与其邻近点隔离度对噪声点进行分类。
    Macro
    (宏)
    标准版
    无人机版
    按顺序执行多个任务集合
    Merge Point Cloud
    (合并点云)
    标准版
    无人机版
    v2020.2.22用于合并两个 LAS 图层。对于合并来自不同传感器的数据非常有用,例如 True View 3DIS 数据集和测深数据。
    Model Key Points
    (模型关键点)
    高级版
    True View EVO
    v2012.1查找模型关键点:
    如果您考虑 DEM 中的所有点,并且对于每个点,删除该点并查看表面发生的偏差量,则可以最好地总结模型关键点点云任务。如果该偏差超过了您设置的限制,则该点被视为模型关键点并相应地标记,因为如果不使用该点,曲面与原始曲面的偏差将超过允许的公差。
    Planar Point Filter (Building Filter)
    (平面点过滤器)(建筑物过滤器)
    高级版
    True View EVO
    用于自动对点云中的平面进行分类。它最常用于检测建筑物屋顶,但也可用于任何平面检测。
    Planar Statistics
    (平面统计)
    基础版
    无人机版
    v2015.1计算给定平面的平面统计数据并将它们作为属性输出到shp文件中的形状。它定义最佳拟合平面并计算拟合值的质量,这些值作为属性存储在形状文件中。它还可以用作诊断工具,以方便平面滤波器设置的设置。
    Point Cloud Statistics Extractor
    (点云统计提取器)
    基础版
    无人机版
    将点云统计数据提取到地理或文本文件中。在LiDAR数据的 QA/QC 过程中,统计数据在以有效方式评估 LIDAR 数据方面发挥着重要作用。可以为整个 LIDAR 项目数据集、数据集中的每个文件甚至项目中的指定区域计算统计数据。
    Point Group Tracing and Squaring (Extractor)
    点群追踪和直角化(提取器)
    高级版
    True View EVO
    点组跟踪和直角化点云任务将允许您进一步细化分类为建筑物的点云数据,并将建筑物轮廓提取到 shapefile 中。
    Powerlines Extractor
    (电力线提取器)
    高级版
    True View EVO
    v2020.2.10从点云中提取电力线悬链线,并提供对点进行分类和对悬链线进行矢量化的选项。
    Proximity Classifier
    (临近分类器)
    标准版
    无人机版
    v2020.1邻近分类器点云任务根据邻近点的属性对点进行分类。用于以下一些场景:
    1、针对来自多个采集时间的数据集,根据旧数据集对新数据集进行分类。
    2、对较大数据集的子集进行分类,然后将子集的分类合并回原始数据集中。
    3、根据与另一个分类特征的接近程度来查找分类特征。
    Rail Extractor
    (铁路提取器)
    高级版
    无人机版
    v2014.1提取铁路点和铁路中心线。
    该点云任务自动提取轨道对齐(中心线)矢量以及对“轨道顶部点云”进行分类。此功能作为半自动点云任务 (PCT) 实现,轨道对齐/点提取需要相对高密度的激光雷达数据。我们在每平方米 40 点方面取得了一些成功,但建议在 80 点/平方米左右。
    Reproject LAS
    (重新投影 LAS)
    高级版
    无人机版
    v2019.2.38此工作流程适用于 LAS 数据重新投影,或在 x、y 和/或 z 方向上的移动或缩放。可以用于以下转换:
    1、地理空间参考系统到投影坐标系的相互转换。
    2、从一个投影坐标系到另一个投影坐标系的转换
    3、不同的测量单位之间转换
    4、从 LAS 数据中去除垂直偏差
    Reproject Raster
    (重新投影栅格)
    标准版
    无人机版
    v2018.1此任务将栅格图层从一个坐标系重新投影到另一个坐标系。
    该任务可以重新投影栅格图层、创建金字塔和 JPEG 压缩。
    Reproject/Shift/Scale LAS (已弃用)
    重新投影/移位/缩放 LAS
    标准版
    无人机版
    v2017.2此任务将 LAS 点从一个 SRS 转换为另一个,并可选择平移或缩放坐标。 (在 v2019.2.38 中被 Reproject LAS 和 LAS Affine Transform 替换)
    Smoothing Point Cloud
    (平滑点云)
    高级版
    无人机版
    v2020.1点云数据平滑
    与来自 Riegl 的高端测量级 LIDAR 相比,使用“汽车级”激光扫描仪的无人机 LIDAR 系统会产生“噪声”。这种噪声现象的一部分是由紧密的点间距(Nominal Point Spacing 或 NPS)引起的错觉。相距较近的点之间的微小高程差异比稀疏间隔点的相同高程差异更明显(并且令人反感)。也就是说,这些扫描仪比测量等级系统噪音更大。
    Smoothing-Respacing标准版
    无人机版

    v2014.1在给定几何体上执行顶点的平滑和重新调整间距
    Statistical Noise Point Filter
    (统计噪声点滤波器)
    高级版
    无人机版
    v2011.1根据描述性统计对噪声点进行分类
    Toe Extractor
    (坡脚提取器)
    高级版
    无人机版
    v2015.1该任务将自动将干净库存的坡脚数字化,并允许对高架结构(例如输送带)进行分类。在计算库存体积时,此工具可节省大量时间。
    Volumetric Analysis
    (体积分析)
    标准版
    无人机版
    v2013.2计算体积并可选择创建差异 LAS 数据集
  • 【视频教程】使用MAPublisher制作正交投影地图

    地图制图人员在制图中可能会用到如下所示的正交投影,在该投影下,地图显示为三维的球体效果,更接近于地球真实的样子。

    当直接使用全球数据制作这种正交投影地图时,MAPublisher会把全部的数据都进行投影,相当于我们会看到地球背向我们一侧的数据,这样显然是不​符合要求的,如下所示:

    下面我们将简要说明正交投影半球地​图的制作步骤,详细的请参考本文后面的视频教程。

    ​步骤一:


    加载世界地图底图数据,并将投影中心(​以北京为例)绘制到底图上,点的绘制可以使用MAPublisher的点绘制功能,该功能支持经纬度和大地坐标的方式绘制点的位置,也可以在连网情况下使用查找位置功能,输入地名即可通过网络地图绘制兴趣点:

    ​步骤二:


    将数据投影到兰勃特方位等距离投影【Lambert Azimuthal Equidistant(Sphere),meter】,这样需要注意的是,系统提供的方位投影的中心为(0,0),我们需要复制该投影并根据北京的经纬度位置进行自定义投影中心(116.39,39.9)​。

    ​步骤三:


    以北京为中心,使用MAPublisher的缓冲区工具,生成半径为10002.5公里的圆,该圆即为我们所能看到的地平线范围,然后使用裁切工具将地图数据裁切到该范围​。

    步骤四:


    将数据重投影到正交投影(Orthographic,meter),这里跟前面一样,要将北京设为投影中心​。

    最后,我们可以做一些美化效果,如添加地平线的投影效果、外发光效果,由于数据保留了投影和属性,我们可以自由的应用MAPublisher主题修改符号配置,创作出让我们满意的效果​。

    详细的操作步骤,请参考以下视频教程:

  • 【视频教程】使用LP360进行点云的平滑处理

    随着LiDAR的应用越来越广,使用LiDAR方法生成高精度的DEM/DSM已成为行业普遍的做法,地形生成精度取决于原生点云的获取精度和分类精度。
    由于LiDAR扫描设备的精度有高有低,以及LiDAR的多次回波特性,造成生成的地面点云会有较大的起伏,特别是非测量无人机Lidar扫描仪生成的点云,这时需要有通过点云平滑操作,来提高地形的生成精度,今天我们介绍如何使用LP360 软件的”smoothing point cloud(平滑点云)”点云任务对点云进行平滑处理。

    如下图所示的无人机地面点云,从点云的TIN显示模式上能看到明显的起伏,在剖面图上也能看到将近30cm的垂直高差:

    (1)点云平滑前


    对上述地面点,应用LP360的点云平滑任务后,相同的区域显示如下,无论是TIN显示,还是剖面显示,我们能看到非常明显的改善。

    (2)点云平滑后

    以下是平滑点云任务的参数设置界面,输入点云可以进行各种过滤设置,也可以按自定义范围、图层范围、工程范围执行点云任务,可以按不同的组织结构(按分块、按文件)输出所有点云,或平滑的点云。

    (3)平滑点云任务设置


    详细的操作流程,请参考以下视频:


    LP360 是一款先进的高性能LIDAR软件,可以独立运行,也可以嵌入ArcGIS运行,让您能够创建和操作行业标准 LAS 格式文件的点云数据,支持多文件同时编辑,对于大区域数据处理来说处理和显示效率都比较高,无需任何耗时的导入或转换过程,轻松从点云中提取信息和生成衍生产品。
    如果您是LP360新用户,欢迎下载试用。如果您有软件技术问题或采购意向,欢迎联系我们

  • 【MAPublisher地图制图技术】如何隐藏LabelPro输出的冲突注记所对应的点符号

    一些用户咨询,是否有办法将MAPublisher LabelPro输出的冲突注记层所对应的点符号(或者是未能标注出来的点符号)隐藏起来,另外,用户也会问到MAPublisher能否实现点抽稀(简化选取)的功能。今天给大家演示一下如何实现这样的需求。
    简言之,我们可以通过属性解决。首先,将冲突注记层新建一个属性标识字段,然后导出属性表,最后,将导出的冲突注记层属性表关联到点图层的属性表,实现对未能标注的点符号的选取和隐藏。下面简要介绍一下操作步骤:
    首先,使用MAPublisher LabelPro功能进行标注时,需要将冲突注记(压盖的注记)进行输出,勾选“将被压盖的标注输出到”选项,如下所示:

    ​如果在上一步中设置了过滤器的话,将会生成多个冲突标注图层,如下图所示,我们可以将其合并。

    然后,在冲突注记层的属性表中新建一个标识符字段,定义为布尔型,并设其默认值设为#True。

    将属性表导出,生成txt或csv格式(这里有一些注意事项,需要将中文的字段隐藏后再导出,详情参考视频教程):

    然后在点图层的属性表中,合并关联前一步导出的属性表,设定关联的同名字段,这样新的属性表就会增加一列标识字段:

    通过该字段,我们可以很方便的将未能标注的点符号(也即冲突冲突对应的点符号)选取出来。

    若想了解详细过程,如下是对应的视频教程:

    如果您在软件使用过程中有遇到的任何问题,无论是关于MAPublisher / Geographic Imager,还是Adobe Illustrator / Photoshop,欢迎跟我们交流反馈,我们将挑选出共性问题,整理出来分享给广大制图用户,共同进步。若您有所收获,欢迎分享。

    如果您是MAPublisher新用户,欢迎下载试用。如果有软件采购意向,欢迎联系我们。如果您想全面了解和学习MAPublisher软件,那么参加我们举办的MAPublisher线上培训是一个不错的选择。

  • 【三维地图制作实例】从3D地图上俯瞰北京西山

    北京三分之二的面积是山区,平原区的西、北、东北皆为连绵的山峦,以顺时针方向分属西山、军都山、燕山山脉。据统计北京两千米以上山峰有三座,千米以上山峰有上百座。

    京西之山统称西山,西山是太行山的余脉,主要分布在北京西边的门头沟、房山、石景山、昌平等几个区县,北京的母亲河永定河贯穿其中。作为北京西部的屏障,煤业资源丰富,自古以来为北京提供了优质的资源。西山永定河文化带底蕴深厚,孕育出了宗教寺庙文化、红色抗战文化、古村古道文化、煤炭文化等,京西古道如一张大网遍布门头沟全境。

    生活在北京西部的我,每次越野徒步或骑行到山峰之上,远眺群山,总会感受到自然的博大和优美,所以生活中每隔一段时间就要到西山徒步或骑行。我想每个户外登山爱好者也会总会被山的能量所吸引,就如那句名言所说,“因为山就在那里”。

    由于西山面积之大,难以在现实中观其整体,今天我将用地图的方式来呈现北京西山。为了表现山地地形,我将尝试制作三维地图,这也是本文想给大家展示的内容。主要分为两个方面,一个是三维地形的渲染(建模),另一个是三维地图的制作,后者是在前者的基础上叠加符号、说明注记等要素形成的。平常我们所看到的地图绝大部分是二维地图,包括各种电子地图、专题地图、影像地图等等,制作方法比较成熟。
    三维地图又叫3D地形、3D场景、3D斜视图、全景图等,由于三维地图的制作考虑的因素和特点比较多,比如制作的时间和成本高,数据要求也更高,同时具有以下几个特点:无地理参考信息,观测角度固定,地图的上下方向还有变形等等。但是制作3D地图也有充分的理由,看起来更有趣,更能吸引读者的注意力,与传统的带等高线或山体阴影的地图相比,3D斜视地形更容易让普通大众理解,除了X、Y维度外,还展示了垂直方向的维度,如下图所示:

    事实上,我们能从古地图中找到很多三维形式的地图。如下面两幅古地图,上图为北京颐和园和八旗兵营图(1888年),显示了八旗兵营的营房,寺庙,村庄,桥梁,山脉和颐和园全貌,下图为热河行宫全图(1736年),显示了热河宫的鸟瞰图。

    古地图中的三维地图

    那么如何用计算机的方式来制作三维地图呢?实际上这是一个多学科的产品。我本人也是参考了国内外的一些前辈才得以完成本案例。之前我们曾经介绍过国外的制图大师——Tom Patterson,他以制作漂亮的晕渲效果和三维地图闻名,我们曾经参考他的教程写过几篇博客(【干货分享】Landsat 8 Photoshop教程Sentinel-2 Photoshop教程【视频教程】山体阴影增强技术),在其网站上也有一篇比较详细的3D地图教程(Making 3D Terrain Maps ),该教程主要使用的软件是Natural Scene Designer Pro和Adobe Photoshop /Geographic Imager。本文主要使用ECartoRender(具体包括BlenderMAPublisher for Adobe IllustratorGeographic Imager for Adobe Photoshop),同时参考了我比较喜欢的DANIEL HUFFMAN写的Blender教程(来源于他的博客网站SOMETHINGABOUTMAPS),这里有一些非常优秀的Adobe Illustrator和Photoshop教程,我们曾经参考DANIEL HUFFMAN写过几篇文章(【Blender】地形晕渲基础教程一位制图师的【自我救赎】【AI制图技巧】使用不透明蒙版实现注记压盖效果【Illustrator高级制图技巧】“挖空组”与外观属性结合实现更好的地图注记压盖效果)。
    有了现实的制图需求,和技术解决方案,下面我将尝试制作北京西山的三维地图。这里我不会深入到操作细节,主要把实现思路和成果作一个展示,相当于一个案例介绍,希望给您带来启发。
    首先是数据准备,我收集下载了以下几种开源数据:

    然后,我们用DEM来渲染3D地形(生成晕渲),虽然很多GIS软件也能做地形晕渲,但是我们将基于Blender 3D建模软件来渲染,具体原因本文不作过多解释了,大家可以看一下我们之前的一些文章(【ECartoRender】地貌晕渲解决方案【制图新技术】地形晕渲底图(山体阴影)制作新方法),概括来说,使用3D建模软件渲染地形更高级、更美观。同时,对于渲染具有透视效果的3D地形,一般GIS软件是不具备这个功能的。

    其实原理就是模拟真实的摄影过程,在三维场景中,有三个主要的对象需要进行设置:地形、光源、照相机。不管使用什么软件 ,这里的主要设置干预的内容有:

    • 相机(透视模式,观测方位、俯仰角、焦距等)
    • 光源(大小、颜色、方向、高度角等)
    • 地形(高程夸张)
    • 渲染参数(材质、输出大小、分辨率、降噪、图层叠加等)

    一般制作3D地图,我们是会用于朝北的观测方向,光源可以是从东南方向或西南方向照射过来,由于北京西山基本上位于北京平原的西南到西北方向,所以我选择了将相机镜头朝西旋转了35度,俯仰角是50度(这样能看清远处山间的河流),光源从西南方向照射,高度角是50度。

    图1 纯地形渲染成果(黑白)
    图2 叠加水系和境界的地形渲染成果

    以上是地形渲染的成果,如果输出的分辨率比较高的话,对机器要求会比较高,根据机器性能情况,该过程可能需要几小时甚至更长的时间。通常情况下,上述成果即作为渲染成果直接在制图中进行使用,如果想叠加颜色或图像纹理,也可以设置颜色渐变或者叠加卫星影像生成更真实的晕渲效果。如图3、4所示:

    图3 叠加颜色渐变的地形晕渲结果
    图4 叠加卫星影像的地形晕渲结果

    当然卫星影像图层也需要裁切成与DEM相同的范围,这个在Geographic Imager中可以非常轻松的实现,包括影像的镶嵌、调色、投影转换、裁切等操作,具体可以参考:【干货分享】Landsat 8 Photoshop教程

    根据DANIEL HUFFMAN的最新教程,我们完全可以不用上面地形直接渲染的成果,而是通过生成黑白深度图(如图5),然后对深度图使用边缘检测滤镜生成的地形效果(如图 6):

    图5 深度图
    图6 边缘检测滤镜结果

    从上图的边缘检测结果图上,我可以更清晰的看到山脊线的走向,著名的“龙脊线”就分布在上图的中间,即百花山—老龙窝—髽髻山—清水尖—妙峰山一线。

    由于上述的三维地形建模结果不具有地理参考,同时垂直方向还有一些变形,跟矢量数据是不能直接套合的,如果需要叠加的矢量数据,可以事先在GIS软件中裁切成与DEM相同的范围(可以通过MAPublisher或Geograhic Imager完成),另存为栅格图层,然后在渲染时作为图像层嵌入,如上图2所示,也可以在Blender中修改着色器,将其渲染成单独的图层,如图7所示,这样便于在Photoshop或Illustrator中进行叠加和重新描摹。图8是使用同样的方式将DEM作为颜色输入的渲染结果,图9是将卫星影像作为颜色输入的渲染结果。

    图7 水系单独渲染结果
    图8 DEM作为颜色输入渲染结果
    图9 卫星图像作为颜色输入的渲染结果

    然后,我们将回到Photoshop中进行合成和进一步的效果制作,这里大家将有极大的发挥空间,因为Photoshop对于图像的合成提供了非常强大的能力,结合Geographic Imager,对地理影像的处理将变成轻松和精确。以下是将图6、图7、图8在PS中合成的一种效果(具体做法是对图6的边缘检测结果进行两次色阶调整,通过蒙版可以精确的调整平原地区的显示细节,然后将图7水系层通过正片叠底模式叠加,最后将图8应用颜色渐变叠加在最上面)。

    图10 Photoshop合成图

    最后,我们可以上述地形晕渲成果上叠加符号、路线、兴趣点和注记,生成3D地图,这个过程可以在Adobe Illustrator(或Photoshop)中实现,如图11和图12所示:

    图11 对图10添加注记和兴趣点
    图12 对图9添加注记和兴趣点

    到目前,我做的试验就这些,后面我将继续探索,后面如果有更新,将发布新的文章,欢迎继续关注。

    地图学虽是一门古老的学科,然而在当今计算机制图时代,我们仍需保持不断学习的态度,不断学习同行及前辈们的经验和技术,才能制作出好的地图产品。

    限于笔者经验及水平,如果有不足之处,请多见谅。

    关于三维地图制作,北京易凯图科技有限公司可为客户提供成产品解决方案和技术培训与咨询服务,如果您有兴趣,欢迎联系我们

  • 【MAPublisher制图技术】Illustrator点文字的批量拆分

    地图注记的配置是地图制图非常重要的工作。在使用MAPublisher和Adobe Illustrator进行地图制图工作中,不少用户咨询过中文注记的处理问题,在进行注记放置时,不可避免要将各种名称及性质注记拆分放置,如道路注记、河流注记、山脉注记等等,之前我们曾介绍过道路注记(【MAPublisher制图技术】中文散列标注与文字背景效果制作)和水系注记(【MAPublisher制图技术】水系注记处理技巧)的MAPublisher处理相关技术和方法,主要侧重于路径文字的处理(打散、字头朝北、左斜、生成注记效果等)。

    Adobe Illustrator有非常强大的文字注记编辑能力,其文字对象类型又细分为点文字、区域文字、路径文字等等,各自有不同的创建和编辑方式。今天给大家介绍使用MAPublisher功能对点文字(point type)进行批量的打散(拆分)操作,涉及到的主要MAPublisher功能如下:

    1、使用MAPublisher标注要素功能从属性转出注记,该功能可以对所选(点/线/面)图层要素进行快速的属性返注记,对于点状要素,转出的即是Illustrator的点文字。

    2、使用字符串函数SUBSTITUTE对注记添加空格,如果要对转出的点文字添加空格,需要对#Text字段应用SUBSTITUTE函数进行字符空格的添加。

    3、使用MAPublisher文字工具中的“添加换行符”操作按每行1个字进行分行。

    4、使用MAPublisher文字工具中的“分隔多行文本”操作将多行文字拆分成单个文字。

    详细的操作请参考以下视频教程:

    如果您在软件使用过程中有遇到的任何问题,无论是关于MAPublisher / Geographic Imager,还是Adobe Illustrator / Photoshop,欢迎跟我们交流反馈,我们将挑选出共性问题,整理出来分享给广大制图用户,共同进步。若您有所收获,欢迎分享。如果您想全面了解和学习MAPublisher软件,那么参加我们举办的培训是一个不错的选择,3月16日-17日,我们将开展一期MAPublisher线上培训(【MAPublisher线上培训】通知),同时会有Adobe Illustrator的讲解。

  • 使用标准地图、WMS数据、MAPublisher、 Geographi Imager【制作地图实例】

    最近借助自然资源部标准地图SRTM30  WMS & Topographic WMS (by Terrestris)数据和MAPublisherGeographic Imager软件制作了两幅流域相关的地图,一幅是中国地形及流域分布图,另一幅是黄河流域地形图,如下所示。

    让我来介绍一下两幅图的大致制作过程,首先,我在标准地图服务网上下载了eps格式的“中国地图1:740万(对开)”和“中国地势图 11600万 8开.zip”,在网站浏览到相应的地图点击“下载”,然后选择EPS格式。网站上还提供了JPG格式的下载,因为EPS格式可以提取地图上的地名注记、水系、境界要素等,可以进行深加工,这就是我下载eps格式的原因。

    全国及各省提供的标准地图服务,主要用于公众直接引用,基本上都是不带坐标的,而且也没有地图投影方面的元数据介绍,这样给我们利用该数据进行深加工造成了一定的困难。但是,借助MAPublisher,我们可以很容易的恢复其坐标和投影,详细方法请参考(【教程】MAPublisher地图配准技术(二)——适用于扫描地图【视频教程】地图配准 & Geosptail PDF生成与应用)。这里我使用了上面的地图配准技术(二)介绍的方法,首先导入400万国界和水系数据,将其投影到常规的Albers等面积投影,中央经经105度,双标准纬线为25和47度,比例尺设为740万,然后进入MAP视图编辑器,手动进行配准,这个过程需要花费一些时间,由于标准地图服务提供的中国地图投影参数并不公开,我们只能用常规的与之接近的投影去套合,套合过程中我稍微调整了一下比例尺数值,以及旋转角度,保证最大程度的套合精度。中国地势图采用同样的方法进行配准。

    将标准地图恢复了坐标之后,我们就可以对其进行编辑和叠加其他的专题数据图层了,Adobe Illustrator提供了很多编辑eps数据的功能,可以直接修改图形,也可以修改其颜色,以及应用多种效果(如外发光、文字描边等)。我用的比较多的就是通过选择相同(如外观、描边宽度、描边颜色等)将水系注记、地名注记、山脉注记、水系、境界等要素重新分层,创建效果,这样能提高作图的效率。
    由于要体现地形地貌,也就是我们说的晕渲,但是上述标准地图中的中国地势图比例尺太小,所以我选择重新生成生成晕渲,需要借助Geographic Imager软件,这里有两个选项:
    (一)如果我们有现成的DEM数据(网上可以下载到30米、90米的SRTM数据,Global Mapper也提供了多种公开的地形数据,详见【免费,优质GIS数据】:Global Mapper在线数据访问),可以借助Geographic Imager很容易的生成晕渲(详见Geographic Imager【晕渲图】制作实例介绍(以中国及周边海域地势图制作为例))。上述黄河流域地形图的晕渲就是使用Geographic Imager的地形晕渲功能制作完成的。

    我发现Geographic Imager非常方便的一点就是,在数据不完整的情况下,可以很方便的使用导入或镶嵌功能,补充数据,这时勾选“按目标范围裁切”选项很有用。

    以下是补充完整的晕渲图:

    (二)在机器能连网的情况下,MAPublisher、Geographic Imager可以直接导入WMS、WFS等web数据资源,充分利用开源的网络数据资源。如我发现Geographic Imager集成的网络地图服务(WMS)(如下所示),就有很好的数据资源,当然我们还可以在其中添加自己的服务资源。

    这里我选择Terrestris的WMS栅格服务,里面包括了OpenStreetMap WMS、OSM Overlay、Topographic WMS、Topographic OSM WMS、SRTM30 Hillshade、SRTM30 Colored Hillshade、SRTM30 Contour Lines等多种数据服务。这里包含了全球的山体阴影(彩色&黑白)、等高线、分层设色等资源。

    下载数据的时候需要先选择坐标系统、然后是下载的区域范围,然后我们需要设置像素尺寸,该数值的改变会实时关联像素大小(即分辨率),这个分辨率应与我们的制图范围和比例尺相匹配。由于SRTM30彩色晕渲只覆盖陆地部分,海洋部分用Topographic WMS​进行了补充。
    与我们直接使用DEM生成的晕渲一样,下载的数据也是带坐标的,为了与MAPublisher中的矢量图层套合,我们在Geogrpahic Imager中对其投影转换,同时进行相应的旋转,另存为GeoTiff,这样就可以在MAPublisher中进行叠加。

            最后,在MAPublisher中叠加相关的专题数据,我叠加了流域边界数据,补充河流及注记,即完成了最终地图生成。

    (中国地形及流域分布图)

    (黄河流域及地形图)

    通过黄河流域地形图的制作,我发现地处黄河沿岸的两座大城市郑州、济南竟不属于黄河流域。您知道吗?

    希望本文对您有一些帮助和启发,不足之处敬请谅解,如果有任何问题,欢迎联系我们

  • 【视频教程】山体阴影增强技术

    在地图制图中,无论是2D和3D地图,叠加DEM生成的山体阴影会使地图变得非常直观,具有三维立体效果。之前我们曾介绍过一些这方面的案例:

    当前很多GIS应用都能一键式快速生成山体阴影,常规的需要设置的参数就是太阳高度角、光源方向、垂直夸张系数。常规GIS软件算法基本一致,即按像素根据坡度和朝向计算亮度值,不会考虑其它因素(如环境光的影响,详见【ECartoRender】地貌晕渲解决方案),与传统人工费时费力生成的山体阴影相比,计算机自动生成虽然效率大幅提高,但效果往往不能完全满足要求。
    如同在制图中我们需要对矢量数据进行综合化简和整理一样,我们同样需要对DEM及其生成的山体阴影成果进行综合化简和增强处理,以往我们往往把大部分的精力放在矢量数据的制图编辑上,DEM或山体阴影的处理比较少,一方面由于软件提供的这方面处理能力比较少,另一方面我们觉得地形本应该尽量符合实际。然后从制图美学方面考虑,我们需要对DEM或山体阴影进行一些必要的处理和增强。

    关于DEM及山体阴影的编辑处理涉及很多的方面。有时我们需要将特定的地形区域突出(拉高或降低,这时需要对DEM数据进行预先处理);有时需要进行不同分辨率的融合使高山地形具有更好的可读性;有时需要模拟人从高空俯看地面时近处(高山)清晰、远处(低谷)模糊的效果( 瑞士著名制图学家Eduard Imhof提出),等等。与专业GIS软件相比,通用的Adobe Photoshop以及3D渲染软件(如Blender)在视觉增强方面具有优势。

    以垂直夸张系数为例,山体阴影制作中一般需要设置高程夸张以突出地形的反差,但是也有矛盾不能解决,假如设的比较高,虽然地形反差有了,但是阴影区的地形细节就损失了,反之,高程夸张值设的比较低,阴影区的地形细节出来了,但是高差不明显。

    本文提供了几种山体阴影增强方法,一是将两个不同垂直夸张的山体阴影进行透明度叠加,使合成的山体阴影既能反映阴影细节,又具有较好的高差效果。二是采用坡度晕渲增强山体阴影,相当于前一种方面的变体。三是给山体阴影向光面进行着色,产生山体阴影的光照效果,希望对大家有所启发。不足之处,敬请谅解。

    使用的软件有:

    (山体阴影细节增强和坡度增强)
    (山体阴影光照着色效果)

    参考文献:


    1、KD Brown,Creating Slope-Enhanced Shaded-Relief Using Global Mapper

    2、Tom Patterson,Mike Hermann,Creating value-enhanced shaded relief in Photoshop

    3、Tom Patterson,See the light: How to make illuminated shaded relief in Photoshop 6.0

    4、Tom Patterson,DEM Manipulation and 3D Terrain Visualization: Techniques used by the U.S. National Park Service

  • MAPublisher地图配准技术【教程二】——适用于扫描地图

    之前咱们曾详细介绍过MAPublisher地图配准的几种方法(详见【视频教程】地图配准 & Geosptail PDF生成与应用),以及在MAPublisher中配准栅格数据的方法(详见【AI制图技术】MAPublisher栅格套合与配准方法)。

        ​    ​今天我们介绍一种新的地图配准方法,适用于已有矢量地图(ai/pdf/eps等格式)或扫描地图影像(tif/jpg/jp2等格式)的地理配准,该方法需要事先知道地图的地图投影(精确或者是大致知道),具体做法是导入参考矢量数据,将其投影到底图(要配准的地图)所在的坐标系,然后在MAP视图编辑器对话框中,配置预览窗口,显示参考矢量数据与要配准的底图图层,调整参考矢量数据的缩放与旋转,使其与底图套合,如下图所示,这样便可以实现地图的配准,恢复其地理精度,以便于叠加专题数据或者从底图中提取​相关地理信息。

    第一个实例使用的是标准地图服务网站下载的中国地图,eps格式,配准后叠加卫星影像图框。

    第二个实例,我们将一张老的中华人民共和国挂图扫描影像,jpg2000格式,使用海岸线数据进行了地理配准。

    详细的操作过程参考如下视频:

  • 【制图技术】使用MAPublisher和Illustrator脚本进行要素的综合与光滑(以水系为例)

    在地图制图中,数据的化简综合与光滑是一个备受制图人员关注的问题。MAPublisher和Adobe Illustrator可以较好的解决这个问题。

    今天我们以水系要素的综合与化简为例,介绍如何使用MAPublisher以及Illustrator脚本进行进行数据的抽稀与光滑操作流程。

    在本视频教程中,我们将围绕数据的化简与光滑主题,演示以下功能内容:

    • Illustrator化简功能
    • MAPublisher 抽稀(Visvalingam-Whyatt算法)
    • Round Any Cornor脚本
    • Illustrator铅笔工具
    • MAPublisher路径实用程序(贝塞尔转折线、添加细节)
    • Illustrator圆角效果
    • 导出Shapefile

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