【教程】使用Geographic Imager地形晕渲功能在Photoshop中轻松制作地形晕渲

本教程演示了利用Geogrpahic Imager地形晕渲功能在Adobe Photoshop中轻松制作地形晕渲效果，同时分享了一些Photoshop增强图像的技巧。首先，我们从打开一个原始的北京西部地区的DSM数据开始，这是一张黑白的图片，其中亮度高的部分代表地势比较高的区域，亮度比较暗的部分代表地势比较低的区域。

然后，我们将调用Geographic Imager的地形晕渲功能，这里包括着色方案、光照强度、强度等设置，在着色方案里，选择应用颜色映射，方法您可以选择按DEM的高程范围来映射整个颜色渐变，也可以按照预设方案中的高程来映射颜色渐变。

接下来，在颜色渐变部分，选择需要的渐变方案，也可以单击铅笔图标，编辑色彩映射，在这里您可以设置和调整多个颜色滑块（断点），按照位置或高程设置都可以，颜色映射可以另存为新的映射方案。

设置光照的方位角和强度，单击应用之后，即可完成地形晕渲的生成：

最后，我们分享了一些利用Photoshop图层颜色调整的功能，对晕渲成果作了进一步的增强处理，包括调整山体阴影图层的混合模式，增强颜色饱和度，给阴影区和照亮区分别添加了不同的色调效果。

详细的视频操作教程请点击这里

【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

【教程】使用Geographic Imager和Adobe Photoshop 3D渲染三维地形场景

在地图制作领域，山体阴影是指一种视觉技术，可以在原本平坦的地图上产生三维地形的错觉。制图人员使用山体阴影将观众的注意力吸引到突出的地形特征上，如山脉、山谷和峡谷。使用虚构的光源和数字高程数据在地图上投射定向光，制图人员可以制造深度错觉，将阴影投射到山谷和低地，并突出山脊线和山峰，就像沐浴在阳光下一样。

以前，这项技术完全是手工完成的，费时费力。现在，借助现代图形软件和数字绘图技术，可以直接在计算机桌面上完成山体阴影和着色。

今天，我们将介绍使用 Geographic Imager 插件在Photoshop中快速生成山体阴影，并进一步介绍如何使用Photoshop 3D创建影像与DEM叠加的3D场景，使影像具有三维效果，同时对场景、环境和光源进行设置，创建具有透视效果的3D地图。

Geographic Imager是基于Adobe Photoshop的一整套强大的工具集，使您在Photoshop中对栅格数据执行打开、编辑、转换、保存等操作时维护其地理空间属性。

除了自动维护栅格数据的空间属性，Geographic Imager还提供了一些Adobe Photoshop原生图像编辑功能之外的专门的空间操作功能，如镶嵌、分块、DEM晕渲、波段管理、高级导入、矢量数据导入导出、脚本批处理等。

首先我们使用Geographic Imager打开DEM数据，借助高级导入工具，我们可以将多个DEM镶嵌到一起，跟影像一样，也可以在导入DEM时执行重采样、投影转换、裁切、DEM拉伸等操作。

DEM拉伸方案，我们一般使用自动拉伸的方式：

导入后的DEM显示为16位灰度图像，如下所示：

对于普通的二维地图，山体阴影往往作为背景图层，使地图具有三维的视觉效果，这种情况下，我们可以使用Geographic Imager提供的地形晕渲工具，使用虚拟的光源与DEM数据，一键式快速生成山体阴影。

使用 Geographic Imager 的最大好处之一是我们保留了 GIS 的所有图像处理和空间参考功能，同时仍然可以访问 Photoshop 提供的大量强大的图像编辑工具。这使我们能够通过结合 Photoshop 3D 的高级 3D 渲染和照明工具，将山体阴影技术应用到新的高度，即生产具有透视效果、叠加影像的3D地图场景。

首先，在执行3D渲染之前，确保使影像与DEM具有相同的地理范围，这里我们可以使用Geographic Imager提供的地理裁切工具，根据DEM（或图像）的地理范围来裁切另一个影像（或DEM）。

然后，执行以下步骤：

1、对DEM生成3D Mesh，具体做法是在Photoshop中选择“从图层新建网格——深度映射到——平面”

这样，将生成一个3D图层，得到如下所示的效果，需要注意的是，转成3D图层后，数据将不会再有地理信息了。

2、使用photoshop提供的3D相机操作工具，沿Z轴进行缩放可以修改高程夸张，也可以对3D场景进行旋转、平移操作，这样可以制作正射或斜视的地图场景。

调整高程缩放比例

沿X、Y、Z轴对3D模型进行旋转、平移和缩放

3、调整了高程缩放以后，我们可以配置表面属性并将影像叠加应用于我们的3D模型，在Photoshop 3D材质属性面板中，单击基础颜色右侧的下拉列表并选中“替换纹理”，选择与DEM地理范围相同的影像进行叠加。

4、然后在图层面板中，隐藏DEM图层：

5、最终结果如下所示：

我们还可以设置光源的方向、角度，以控制阴影的方位，也可以添加多个光源：

下面是用这种方法制作的另一个实例，使用USGS生产的Grand Teton国家公园的的一张19世纪地形图和DEM叠加渲染的3D效果图，让老地图焕发出新的活力。

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）

在地图制图领域中，地形晕渲（山体阴影）能让地图具有三维的视觉效果。制图人员使用山体阴影可以突出主要的地形特征，如高山、河谷或峡谷，以吸引读者的目光，增强地图的可读性。过去，地形晕渲图完全依赖人工，耗时耗力，现在，随着计算机图形软件和数字制图技术的发展，使用DEM高程数据，我们借助软件可以快速实现自动化的山体阴影图制作。

之前我们介绍过一种使用三维动画建模软件技术（blender）实现地形晕渲图的制作(ECartoRender地貌晕渲解决方案)，该方法不同于GIS手段，可以渲染出更自然和美观的地形景观效果。

今天，我们将介绍使用Geographic Imager制作DEM晕渲图，在地图制图中，Geographic Imager往往与MAPublisher结合使用，因为基于Adobe Photoshop，所以主要用于处理影像和DEM等栅格类形的空间数据。为了能够说明问题，我们将以中国及周边海域晕渲地形图（下图所示）的制作为例来说明。该地图包括了陆地地形和海洋地形，两者具有不同的配色方案，因此具有一定的综合性。

首先，是DEM数据的获取，这里有很多种选择，如果您有现成的海陆集成的数据（如GEBCO），并且分辨率和精度能够满足您的要求，可以直接使用。为了说明这个过程，我使用了两部分数据，我国大陆部分我使用的是SRTM 90米的数据，周边国家及海域部分我使用了Tom Patterson编辑过的GEBCO数据（Blue Earth Bathymetry）因为SRTM数据是分块下载，需要在GIS软件中进行镶嵌和裁切，如果机器性能允许，该过程可以在Geographic Imager中实现。数据的范围可以使用Global Mapper的地图目录（map catalog）功能很方便的进行浏览，如下所示。

然后根据全国的矢量范围（不包括南海诸岛部分）进行输出，生成全国的陆地地形数据，在Geographic Imager投影成我国常用的双标准纬线割圆锥投影像（双标准纬线设置为25度和47度），如下所示：

以下是下载的Blue Earth Bathymetry数据，陆地部分集成了SRTM数据，实际可以直接使用，但有时我们要用自己生成的精度更高的数据代替，所以才有了我们的这个流程。

借助Geographic Imager的高级导入功能，可以非常方便的对DEM进行镶嵌，并按照想要的范围和分辨率进行输出，该功能是一个集重采样、裁切、投影转换、镶嵌于一体，非常方便。

另存为DEM TIFF，如下图所示：

下面的过程，有一些技巧，本人也试验了多次才走通，一般情况下我们做晕渲都是对目标区域的DEM数据整体一次性来做，然后由于本区域涉及陆地和海洋，具有不同的配色方案，如果一次性生成的话，在海陆交界的地方很难控制好，因此，我采用的方法是将陆地DEM和海域DEM分别读取，这个在Geographic Imager中可以很好的实现，在导入DEM时分别设置不同的拉伸方案（raw数据和负值raw数据）可以实现正值DEM（陆地部分）和负值DEM（海域部分）的读取，然后分别应用晕渲，再进行镶嵌。

这里的配色方案需要有经验，我参考了自然资源部公开地图中的中国地势图和世界地形图的配色，如下所示，发现该图海部地形和陆地地形是分开的，海域使用的是分层设色，而非连续渐变色，因而其海部地形精细度不高。

在Geographic Imager中参考上图的图例色标，分别制作了海域和陆地的配色方案：

在Geographic Imager中，导入上述合并的DEM，若要同时进行，可以复制一份，在导入时分别设置拉伸方案为“Raw数据”和“负值Raw数据”，这样将分别导入正值的DEM部分（陆地部分）和负值的DEM部分（海域部分）：

然后在Geographic Imager中执行镶嵌，该过程支持多图层文档，这样就形成了整体的晕渲效果：

最后我们可以在此基础上叠加矢量数据，自从 V6.0开始，Geographic Imager增加了矢量数据（库）的导入和导出，前提是矢量数据的坐标系与图像保持一致，由于我使用的是natural earth的矢量数据，其坐标系是WGS84，Geographic Imager可以很方便的对图像进行投影像转换，我们将其转为WGS84坐标系，与矢量数据保持一致，并在其首选项中将矢量导入设置为裁切到图像范围。

分别导入河流中心线、海岸线、湖泊三个矢量数据层，Geographic Imager将导入的矢量数据保存到了路径面板中，

我们可以分别对其描边和填充操作，使图Photoshop的画笔描边路径，使用前景色填充路径，结果如下图所示，再次进行投影转换，即得到了本文最前面的晕渲图成果。

上面所有的过程，Geographic Imager会自动维护数据的坐标系，因此可以很方便的叠加到MAPublisher中作为底图，在其上面继续叠加文字、符号、图例等其他地图要素，制作出精美的地图产品。由于Geographic Imager与Adobe Photoshop无缝集成，使用Geographic Imager最大的优势是在维护图像的地理信息同时，我们可以使用Photoshop自带的强大而丰富的图像编辑工具，后面我们将探索使用Photoshop 3D渲染功能实现更为生动的晕渲效果。

【制图新技术】地形晕渲底图（山体阴影）制作新方法

之前我们发布过一种新的地貌晕渲解决方案（【ECartoRender】地貌晕渲解决方案），在其中我们介绍了一种新的地貌晕渲（也叫山体阴影）的技术方法，与GIS的做法不一样，该新方法基于3D动画建模技术，采用更先进的渲染引擎，可以生成比GIS软件更加美观和自然的晕渲成果（北京【地图上的四季】）。

今天我们大概介绍一下其实现过程，首先，是准备好数字高程模型（DEM），获取DEM有多种途径，比较常用的有公开的SRTM90和SRTM30（分辨率分别为90米和30米）、ASTER全球30米高程数据等，如果您还没找到好的途径，使用Global Mapper是一种非常便捷的获取开源数据的方式（【免费，优质GIS数据】：Global Mapper在线数据访问）。

有了DEM数据，我们需要根据作图范围和比例尺计算所需要的分辨率。我们拿制作祁连山国家公园的晕渲为例，假设我想制作一张85cm宽的图，换算成英寸大约为33英寸，典型的打印分辨率是每英寸300像素，因此我需要33×300 = 9900像素宽的晕渲图。祁连山国家森林公园大约宽为1200公里，因此，我们需要的DEM分辨率大约为1,200,000（米）÷ 9900 ≈ 120米。

在进入blender软件渲染之前，我们需要在GIS软件中进行一些预处理，包括DEM数据的投影、镶嵌、重采样、裁切等工作，同时还有重要的一步，将DEM数据的高程值拉伸到0-65535之间（大概就行），所有这些工作我一般使用QGIS、Global Mapper、Geographic Imager等软件来实现，最后将DEM输出为unsigned 16位类型的TIFF。

然后我们进入到blender进行DEM数据导入，以及配置渲染引擎、着色器，对地形平面进行细分（手工或自适应），添加虚拟”光源”和”相机”并进行相关设置，然后添加相应的颜色渐变等。

在正式进行渲染之前，我们可以通过快速预览对结果进行确认，如果可以，即可启动渲染，渲染过程如下视频所示，根据DEM数据的大小，需要一定的时间。

Blender渲染过程

以下是不同的配色方案的渲染结果：

虽然上述blender输出的晕渲结果图像不带坐标，但是我们可以保留原来GIS预处理时的tfw文件，在文件名相同的情况下，即可以恢复其坐标。在后期的制图中我们借助MAPublisher和Geographic Imager工具，可以在Geographic Imager进行投影转换，然后在MAPublisher中将晕渲结果作为底图嵌入，再在上面叠加符号、注记、以及其他地图要素。由于MAPublisher和Geographic Imager是基于Adobe Illustrator（AI）和Photoshop（PS）的制图插件，因此，我们在充分利用GIS数据源和GIS功能的同时，可以利用AI和PS强大的设计能力，使地图具有更好的表达效果，如下面两幅图中叠加晕渲底图后通过对注记添加描边、设置描边透明、以及外发光等效果可以增强文字的可读性。

北京【地图上的四季】

进入九月，天气转凉，秋意渐浓，北京进入一年中最美的季节。

北京是一个四季非常分明的城市，夏天和冬天比较漫长，春天和秋天虽然短暂，但加起来也有四个月，以下是在网上查询的北京四季划分：

3月下旬到5月上旬是北京的春季，共2个月，其中
- 3月下旬——4月上旬是初春，一个月；
- 4月下旬——5月上旬是晚春，一个月。
5月下旬到9月上旬是北京的夏季，共4个月，其中
- 5月下旬——6月上旬是初夏，一个月；
- 6月下旬——8月上旬是盛夏，两个月；
- 8月下旬——9月上旬是晚夏，一个月。
9月下旬到11月上旬是北京的秋季，共2个月，其中
- 9月下旬——10月上旬是初秋，一个月；
- 10月下旬——11月上旬是晚秋，一个月。
11月下旬到次年3月上旬是北京的冬季，共4个月，其中
- 11月下旬——12月上旬是初冬，一个月；
- 12月下旬——次年2月上旬是隆冬，两个月；
- 2月下旬——3月上旬是晚冬，一个月。

在北京生活多年，一直想制作一幅北京的四季地图，在上一篇公众号文章中，我们介绍了公司新推出的ECartoRender晕渲产品解决方案（【ECartoRender】地貌晕渲解决方案），在地貌晕渲以及三维景观地图制作方面有很好的应用。

于是，最近做了几幅北京的晕渲地图，使用同一个DEM数据源，叠加了四个季节的卫星影像，影像的时相选取分别依据上述的四季分划时间，目前跟大家分享的还是初步成果，影像的左下角还有少量缺失，将在后续进行完善。

大家可以从地图上感受大北京的四季，也能从地图上感受北京的地形地貌特征。

使用数据源为：SRTM 90和Landsat 8；
数据处理软件为：Geographic Imager, Global Mapper；
渲染软件为：ECartoRender。

基础DEM数据和Landsat 8卫星影像的前期处理工作主要使用Geographic Imager和Global Mapper，DEM主要的处理工作为镶嵌，裁切，高程拉伸等（将高程数据拉伸到0-65535，然后存为无符号的16位数值型），Global Mapper中的栅格计算功能非常适合，影像数据的主要处理工作为投影变换、镶嵌、调色以及与DEM套合裁切，这些工作在Geographic Imager和Global Mapper中非常便。

数据源的下载与处理可以参考左下角“阅读原文”和”【干货分享】Landsat 8 Photoshop教程“

后期的渲染工作主要在ECartoRender中进行，因为采用基于光线追踪的渲染算法，其效果远远好于GIS晕渲的算法，产品采用3D动画建模的思路，可以进行丰富的设置（光照／材质／角度／去噪／掩膜／…等等），并具有动画建模能力，在地形晕渲和景观图制作方面具有非常好的应用效果。

（一）DEM数据源

（二）基础晕渲图

（三）叠加分层设色高度图

（四）叠加春季影像（时相2020/04/29）

（四）叠加夏季影像（时相2020/08/03）

（五）叠加秋季影像（时相2019/10/20）

（六）叠加冬季影像（时相：2020/01/08）

（七）斜视图（45度俯视）

【免费，优质GIS数据】：Global Mapper在线数据访问

在GIS行业，Global Mapper以无可比拟的数据格式支持能力，被誉为“格式转换之王”，如下图所示，Global Mapper支持300种以上的数据格式（查看支持格式列表）。今天我们要介绍Global Mapper另一个被广大用户所喜爱的特点——内置丰富的免费、优质GIS数据源。

启动任何一个GIS项目都离不开数据，有时我们有一些基础的数据文件，但是呈现给客户还不够，那么，哪里可以进行在线数据访问来获取其他高质量数据呢？

Global Mapper™中的在线数据访问提供对100多种内置的影像和地形数据源以及地形图、地质图和土地覆盖图的流式访问。

Global Mapper的在线数据访问

幸运的是，Global Mapper内置的大量免费的在线数据可以随时加入到项目当中，Global Mapper中的在线数据服务提供对100多种内置的影像和地形数据源以及地形图，地质图和土地覆盖图的流式访问。

随着越来越多的数据源免费公开，访问在线的栅格数据是一件很常见的事，毕竟，我们不时会去下载使用Google地球或其他在线数据源的数据。Global Mapper的独特之处在于，您可以访问多个来源的全球地形数据。这些不是预先渲染的山体阴影，而是原始地形数据本身，可以在任何需要数字高程模型的项目中使用，例如等高线生成，视域分析，路径剖面，三维显示和流域分析等等场合。

我们已内置访问以下地形数据源的权限，这些数据源以超高效的GMG（Global Mapper Grid）格式托管在我们的服务器上，以实现最大访问速度：

SRTM 1-arc-second (30m) – 全球地形数据 (两极地区除外)
SRTM 3-arc-second (90m) – 全球地形数据 (两极地区除外)
ASTER GDEM 1-arc-second (30m) – 全球地形数据 (包括大部分两极地区)
USGS NED 1/3rd Arc Second (10m) Resolution –整个美国大陆的地形数据
US 3DEP 10m Resolution – 覆盖全部美国范围(包括夏威夷和阿拉斯加)

对于在环境和风力发电行业的用户，我们已经切片并托管了许多用于流式服务的土地覆盖数据集，包括欧洲的CORINE数据，美国的NLCD数据以及全球的ESA CCI数据。NASA GIBS(Global Imagery Browse Services)数据源提供来自多个NASA卫星传感器的每日更新，使您可以获取全球范围内的图像，雪和海冰覆盖以及任何所需日期的温度数据等信息。您可能需要加载几个不同的日期并使用”卷帘”工具比较不同时间的状态，或者您可能希望使用“Global Mapper”中丰富的GIS分析工具（栅格计算，体积计算等）进行一些更复杂的变化检测分析。

将您自己的数据源添加Global Mapper

尽管Global Mapper具有多种内置源，但我们无法包含所有可用的流数据源。我们在“在线数据”对话框上提供了一种机制，可以将您自己的源添加到内置列表中，从而使您像其他任何源一样可以从中流式传输数据。Global Mapper支持所有OGC标准数据源类型，例如用于流式栅格地图的WMS / WMTS，用于矢量数据集的WFS和用于为指定区域下载单个数据文件的WCS。预先切片的图像和地形数据集也可以使用OSM（OpenStreetMaps）、TMS（Tiled Map Service）和Google Maps瓦片架构支持。您只需要选择适当的源类型并提供来自数据提供者的服务URL，Global Mapper即可处理剩下的工作。

可以将您自己的web源添加到内置列表中，从而使您像其他任何源一样可以从中流式传输数据，您只需要选择适当的源类型并提供来自数据提供者的服务URL，Global Mapper即可处理剩下的工作。

最后，如果您有自己的数据集要作为web数据源托管，Global Mapper提供了一种将数据输出web瓦片，以便其他的GIS软件可以处理。Web导出选项允许您使用适当的文件夹和文件名结构将任何已加载的数据导出到JPG或PNG切片，以便上传到服务器以在内部或外部网络上进行流式访问。甚至还支持使用GMG（Global Mapper Grid）切片创建OSM切片集，因此您可以在Global Mapper中创建自己的流式地形（或其他网格数据）数据源。用户创建的流媒体源为您提供了一次托管数据的方式，使您的同事和客户可以快速浏览数据，而无需下载大量GB（或TB）的数据。

除了免费的数据源，Global Mapper也内置了一些高级的数据源需要账号（收费）才能登录，如NEXTMAP for Global Mapper系列高程数据，21.1版本新增的Blackbeard石油和天然气数据等。

我们会不断添加默认的免费在线数据列表。请及时更新您Global Mapper版本，以便您始终拥有最新数据和最快的使用方式。

北京易凯图科技有限公司作为Blue Marble Geographics在国内的唯一授权合作伙伴和Global Mapper技术服务提供商，可以为国内各行业用户提供官方的正版授权和良好的技术服务。

点击这里可以下载Global Mapper免费试用。

如何选购数字高程模型

数字高程模型（DEM）是各种行业非常有用的规划工具，包括电信，能源，保险和建筑等。随着市场上许多卫星数据公司的出现，您的项目有非常多的选择。但是，如何选择最适合您的呢？

定义

我们首先来看看相关术语的定义。请记住，以下是一些相对通用的定义，可能会因公司或所在国家/地区不同而有所差异。以下是我们Intermap高程数据产品所遵循的定义。

数字高程模型 Digital Elevation Model (DEM)：以规则格网形式存储为高程值的表面（通常是地球）的3D模型。它是一种栅格，类似于数字图像，但是每个像素不是表示颜色，而是高程。另一种地面3D模型的表现形式为不规则三角网，又称为TIN。

数字表面模型 Digital Surface Model (DSM)：DSM是DEM的一种，其中高程包括表面上的所有要素，例如建筑物和树木。在所有DEM类型中，这种是最容易创建的。仅需要消除明显的高程异常。

数字地面模型 Digital Terrain Model (DTM)：DTM表示移除了特征要素（例如树木和建筑物）的地面。DTM生产需要对地面特征进行分类，因此其质量好坏与使用的地表分类数据有关。

数字高度模型 Digital Height Model (DHM)：这个术语比较少见，通信行业会用到，是一种DTM，也称为冠层高度模型（CHM，canopy height model）或地上高度（HAG，height above ground），显示物体在当地地面以上的高度。这其实是是DSM和DTM之间的差值。

这里需要注意的是，国内通过所说的DEM，指的是上述的DTM。

理解高程数据的规格参数

与任何产品一样，了解DEM规范很重要，这样您才能为应用找到正确的模型。行业中一些最常见的规范也是一些最容易被误解的规范。

分辨率（Resolution）：分辨率由用于感知表面的平台（传感器）决定。具体来说，它是可以辨别为两个不同的对象之间的最小距离，例如，使用卫星雷达，您可能能够以30米的分辨率进行感应–这意味着，如果两个物体相距仅10米，它们将显示为一个物体。可以将具有30米分辨率的DEM重采样到10米，这将您的像素大小为10米，但分辨率仍为30米。

像素大小（Pixel Size）：图像的分辨率取决于用于创建图像的像素的大小。像素表示为一种颜色或是黑白灰度值块。当像素合并时，它们形成图像。卫星图像像素可能是由它们所成像的地球上的单元尺寸（例如15 m x 15 m或225 m²）定义的，而对于DEM，它们通常由格网划分的宽度和高度或网格的距离来描述。

格网间距（Grid/Post Spacing）：高度数据以栅格格式存储。因此，要定义水平栅格网格，需要以下规范：

基于水平单位的x和y方向上的像素大小
x和y方向上的像素数
左，右，下和上边缘的坐标

高程数据是按每个“格网（post)”点来存储高程值的。有一个重要的参数是要了解格网是如何定义的？使用的是“像素作为区域”还是“像素作为点”来定义？因为这会极大地改变高程值的报告，具体取决于网格的分辨率。

准确度Accuracies：在选择DEM过程中可能要面对的最重要的规格参数之一就是准确度。不幸的是，对于DEM数据没有准确度标准，并且有许多测量准确度的方法——使判断准确度的过程相当艰巨。因为这是一个比较复杂且重要的主题，所以我们将在下一篇博客文章中专门介绍这个主题。

选择适合您需求的DEM

尽管大多数DEM选择仅来自少数几个卫星图像源，但市场上可用的DEM选择数量却非常多。它们之间的区别主要在于所涉及处理过程的质量和数量。

因此，您的部分选择标准由您自己的技术水平来决定。许多免费的DEM来源至少需要一定水平的GIS专业知识。某些价格较高的产品包，即使是新手用户也可以快速轻松地检索有用的信息。

另一个重要的考虑因素是您将数据用于什么目的。例如，电信行业非常依赖DSM和DHM进行回程和链路规划，而环境工程师则更多地关注DTM，这使他们对地面结构和流域有了了解。

最后，您还必须考虑应用所需的分辨率和准确度（统称为精度）。总体规划和学术目的通常可以使用市场上的免费DEM。工程和规划工作需要更精确的数据，这通常会涉及更高的成本。最后，详细的规划（例如桥梁建设）需要非常精确的高程数据，通常只能通过定制的机载采集获得。

在Global Mapper中使用NEXTMap全球高精度DSM/DTM数据

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Global Mapper在线数据源集成USGS 3DEP数据

Global Mapper新的在线数据源提供全美国高分辨率高程数据服务

3D高程计划（3DEP）是USGS发起的一项工作，旨在收集和处理LiDAR数据并将其连同其衍生产品一起公开提供。现在免费提供3DEP高程数据（DEM）以及几个补充栅格图层，可以供Global Mapper 20.0及更高版本的用户使用。3DEP服务由来自许多不同来源的数据组成，其水平分辨率高达1米。

为了说明数据的质量，以下屏幕截图将左侧的3DEP数据与相同覆盖区域的10米国家高程数据集（NED）进行了比较。