LiDAR数据应用综述

前言


本文我们结合Terrasolid产品,以及丰富的样例图片,对LiDAR数据的应用领域作一个综述性的介绍,内容比较多,主要是作个知识普及,欢迎感兴趣的小伙伴阅读和了解。

利用LiDAR数据的应用领域,与影像相结合,在过去几年中经历了快速增长。Terrasolid的软件产品可用于任何这些应用领域,因为它们既不固定于特定应用,也不固定于某些激光扫描或相机系统。该软件可以处理来自机载和移动系统的数据,甚至来自静态地面扫描仪的数据也可以在有限的范围内进行处理。由于Terrasolid软件系列的多个产品涵盖了从校准和匹配原始数据到创建最终3D矢量模型,正射影像,地形建模等的整个生产周期,因此该软件在不同应用领域具有高度灵活性。

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TerraSolid产品体系


在介绍具体的应用之前,我们先简单介绍一下Terrasolid软件的产品体系。Terrasolid公司专注于开发用于处理机载和移动LiDAR数据和图像的软件产品。Terrasolid应用程序为测量员,土木工程师,设计师,规划人员……提供了多功能且功能强大的工具——适用于需要处理和利用3D LiDAR数据和图像的每个人。

Terrasolid提供完整和轻量级的软件产品,可以根据您的特定工作要求进行组合。此外,Terrasolid的无人机版本捆绑专用于仅处理无人机(UAV)收集的数据的客户。具体请参考下图:

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数字高程模型


数字高程模型(DEM)通常用作数字表面模型(DSM)和数字地形模型(DTM)的通用术语。在大多数情况下,数字地形模型代表裸露的地面,没有任何物体,如建筑物和植物。另一方面,数字表面模型代表地球表面并包括其上的所有物体。它们都可用于多种应用:提取地球表面的形状和高度差异,模拟水流或大规模运动(滑坡或雪崩),工程和基础设施设计,地貌和自然地理,重力测量,可视化传统地图中的地球表面,3D地图和模型,3D飞行计划和飞行模拟,视线分析,噪声建模,信号强度建模,精确农业和林业,洪水分析,智能交通系统(ITS)和高级驾驶员辅助系统(ADAS),等等。

激光扫描是一种快速,准确且经济有效的方法,用于收集用于创建DEM的数据。在测量大区域时,飞机或直升机甚至无人驾驶飞行器(UAV)的机载激光雷达通常是最好的方法。对于公路,铁路和其他走廊式结构,安装在汽车、火车或其他车辆上的移动式激光雷达系统可以从最近的周围提供更详细的点云,而使用机载系统的直升机飞行可以更快地为更宽的走廊提供数据获取办法。

激光扫描提供精确的3D点云,由TerraScan分类为地面和非地面点。 TerraModeler从分类的地面点创建DTM,并提供各种工具来可视化和编辑模型。建筑物和其他对象可以从激光点分类并添加到模型中以创建DSM。

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DSM
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DTM

等高线生产


等高线是在地图上描绘高程差异的传统且熟悉的方式。 LiDAR产生一个点云,代表地面和上面的物体。使用TerraScan分类的点可用作TerraModeler中等高线创建的基础。 Terrasolid软件区分两种类型的等高线。一种是,数学上的等高线非常精确地跟随激光点的高度,但对于绘图目的不是非常有用。另一种,制图等高线,它们光滑,美观但准确性稍微低一点。

TerraModeler提供可调节选项,用于设置等距离、平滑和其他等高线绘制规范参数以及标注、刻度、山顶点和低洼地的显示设置。快速显示生成的等高线是查看和检查地形模型的便捷工具。然而,TerraModeler还提供了针对大面积区域批处理中生成等高线的选项,例如基于TerraScan项目结构。这些线在MicroStation设计文件中生成,这些文件可以在CAD环境中使用,也可以导出到GIS中,以便进一步集成到地图中。

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数学与制图等高线

体积计算


建筑物,道路,土方工程和采矿的规划和建设需要有关土壤的体积信息。激光扫描是一种快速,准确且经济有效的方法,用于收集地面形状的地理参考3D信息。可以通过从飞机或直升机或甚至从无人驾驶飞行器(UAV)扫描,或通过站在三脚架上的静态地面扫描仪来获取LiDAR数据。

激光扫描提供了3D点云,由TerraScan分类为地面和非地面点,接着地面点可用于TerraModeler创建地球表面3D模型的输入。 TerraModeler提供了基于3D模型计算体积的工具。通过比较在不同时间点捕获的表面模型,可以监测和记录土壤的侵蚀和堆积(切割和填充)状况。

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计划挖掘的数量计算

公路和道路测量


安装在汽车上的移动式LiDAR扫描仪或在直升机上操作的机载扫描仪可以提供密集的点云,可以非常准确地描绘高速公路,以及其周围环境和路面情况。使用同时拍摄的照片和使用GPS测量的控制点可提高准确度,并有助于补偿由高层建筑物和树木引起的GPS信号间隙。

TerraMatch用于校正扫描轨迹在某些位置的漂移,以及GPS信号的故障引起的轨迹精度。为了获得准确的结果,可以测量大量的控制点。

路面的3D点云和道路环境支持与道路状况相关的监控任务。这可能包括:

  • 路面损坏,如车辙,裂缝,坑洼等
  • 道路横断面参数的计算
  • 表面超高
  • 路面上的水流
  • 油漆标记的形状和状况
  • 检测较长的凹陷
  • 生成道路设计任务的道路对齐几何
  • 与停止和超越距离的规定有关的视线分析
  • 桥梁,架空电线和隧道下的间隙区域
  • 沿路危险物体检测
  • 检测道路设施物体,如交通标志,电线杆,公交车站,防撞栏,隔音墙等。
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路面损坏
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道路视线分析
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路面水流分析
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道路边坡,道路与设计界面
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道路净空

铁路和电车测量


移动式LiDAR传感器可以安装在铁路发动机、有轨车或有轨电车上的传感器平台快速获取铁路或有轨电车基础设施上的地理参考3D空间数据,由此产生的点云满足高精度要求,并提供轨道,架空电线,平台,桥梁,隧道屋顶和其他周围结构的详细和准确的空间信息。使用Terrasolid软件进行匹配和分类,点云本身或矢量化对象可用于工程,维护,规划和构建的许多任务中。

从铁路环境的点云衍生的信息可以包括:

  • 导轨和架空电线的位置
  • 为设计任务推导铁路对齐几何
  • 视线分析
  • 在指定的净空断面内检测物体
  • 沿铁路发现危险物体
  • 检测铁路附属设施,如枕木,开关,标志,电线杆,塔架,隔音墙等。
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电车轨道和电线检测
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一条铁路的RGB着色点云
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净空
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潜在的危险对象探测

电力线管理


LiDAR是绘制现有输电线和周围地形特征、植被、建筑物和其他结构的有效方法。

电力线走廊通常位于不易进入的区域,因此走廊可能难以勘测。从低空机载平台操作的LiDAR系统即使在最崎岖的地形上也可以快速,经济地进入和测量,并且不会使人处于危险之中。它提供沿电力线走廊的电线,结构,植被和地面的准确位置信息。

Terrasolid软件提供匹配飞行航线的工具,对激光点进行分类,根据分类点对地面进行建模,以及对导线,附件和塔进行矢量化。矢量数据可以集成到专业软件中,因此可用于执行热容量研究,分析重建/重新调整项目,以及生成竣工记录。

可以通过TerraScan分类程序从激光点云中检测电力线走廊中和附近的植被或其他物体。有关所谓“危险物体”的信息可用于监控电力线周围的安全间隙区域。因此,通过显示危险物体位置的地图,可以将团队送入现场以移除例如植被,以防止在风暴期间或在森林火灾期间落入电线或导致电力线损坏。

使用TerraModeler,您可以从走廊的激光点云中获取地面的表面模型,并观察易受侵蚀的斜坡并确定对电力线的影响。利用TerraScan从LiDAR数据中获得的精确的线对地信息,可以引导重型机械的操作员通过接触高压线而不会导致电线或危险。

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电力线矢量化
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危险物体检测
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标注危险物体
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电力线与道路净空

管道走廊规划与维护


在规划天然气和石油管道的路线时,地面的形状,附近的建筑物和其他结构,人口以及对环境的影响是必须考虑的一些事项。 LiDAR提供了一种快速收集信息的方法,用于获取计划管道的走廊的完整图像,以及监测和维护现有管道走廊。

机载激光扫描是一种经济有效的方法,用于生成管道区域的地理参考3D点云。使用TerraScan,点云可以过滤到地面上的点,植被和建筑点,TerraModeler可以创建它们的数字3D地形模型(DTM)。DTM可用于估计地面形状如何影响管道的构造。结合在同一测量活动中拍摄的图像,激光数据可用作数字化地形特征和创建用于制图任务的3D矢量数据的基础。TerraPhoto可以创建高质量的正射照片,而TerraScan提供了多种支持数字化任务的工具。

隧道扫描


地下条件不是最适合进行测量的:它可能是黑暗,潮湿和多尘。在主动施工期间不能进行测量,但另一方面,工作不能长时间停止进行测量。然而,在构建新的地下空间或维护旧的地下空间时,有许多应用需要准确的隧道精确尺寸信息:必须监测喷涂在岩石表面的水泥表面层的厚度,需要评估结构的不连续性并记录,岩体和表面分析,变形和渗漏必须密切关注,并且需要监测施工质量。

地面静态或移动激光扫描为这些任务提供最快,最安全和最准确的数据收集方式。 LiDAR不需要外部光线,设备足够坚固,可以应对地下条件。静态扫描仪是便携式的,移动扫描仪可以安装在汽车或火车或其他车辆上。它们可以高速生成密集的3D点云。即使在相当长的GPS停机期间,现代定位系统也能提供准确可靠的定位。可以使用移动扫描仪对铁路或高速公路隧道进行测量,而不会中断交通流量或在交通中间将人员置于危险之中。

激光扫描产生密集的3D点云,描绘隧道墙的表面以及隧道内的所有物体。大多数扫描仪还为每个点提供强度信息,从而提供地质结构和墙壁表面材料的信息。另外,在TerraMatch中,强度信息可以与亮的控制信号结合使用,用于移动扫描线匹配目的。通过同时拍摄基于视觉光的相机图像,可以收集更多数据。

森林调查


森林的机载LiDAR点云可用于估计森林的特征,例如树木的平均高度,树冠密度,生物量,林分体积和植被覆盖度。采用具有较小的激光束的扫描系统和完整的波形功能,以及可能用于生成支持数据的附加传感器(例如真彩色或红外图像),可以确定更多的信息,如高度,树冠直径,和物种。

衍生数据可用于监测森林生长,风暴或火灾造成的损害,树木采伐以及估计采伐时树木的财务价值。具体信息支持森林管理,以提高木材质量,减少浪费,增加利润和保持环境质量。有关森林树冠密度和生物量的信息进一步有助于估算森林火灾蔓延,从而支持消防员的工作和疏散任务。

从点云中的地面点导出的正确地形模型是上述大多数应用的基础。TerraScan可以利用全波形信息来过滤掉地面,例如通过提取初始点云不提供地面点的区域中的附加点,或者利用返回的特征来改善自动地面分类结果。

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树高
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森林断面

3D城市模型


3D城市模型有许多应用:城市规划,建筑,市政资产管理,安全和防御,紧急疏散计划,事故和灾难风险评估,定位服务,信息服务,虚拟现实,商业视觉效果和广告,电信,可视化,飞越动画,等等。

使用Terrasolid应用程序,您可以使用机载激光数据和图像(可选)自动生成建筑物的3D模型。即使从平方米上小于2点的点云也可以创建近似的细节模型,但点云越密集,3D模型就越准确和详细。通过从航空器(飞机或直升机)和地面车辆扫描区域,使点云彼此匹配,将获得完整的结果。

使用Terrasolid软件的工具,您可以创建一个完整的城市模型,包括地形模型,矢量化建筑物和可能的其他物体,树木,覆盖在地形上的图像或用作墙壁和屋顶的纹理。通过数据,您可以轻松快速地创建渲染视图或飞越电影,以便灵活地呈现数据。如果您有一个高密度点云存储每个点的真彩色值,这甚至可以用于可视化,以便获得完整的城市表示或简单的分析任务。

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3D城市模型(来自ALS数据)
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屋顶结构分析
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RGB着色点云(来自MLS数据)

噪声传播分析


环境噪声是影响一个地区所有居民的一种污染形式。最关键的是机场,铁路,高速公路,主要道路交叉口,工业区,海港和类似地点。2002年,欧盟建立了环境噪声法案,以确定噪声污染水平并采取措施降低噪音。实施噪声法案的一个步骤是创建和发布噪声地图。计算噪声的传播并因此确定特定区域中的噪声水平的扩展需要数字地形模型(DTM)以及影响噪声传播的对象模型。

机载激光扫描是收集大面积3D数据的最快且最具成本效益的方法。激光扫描创建一个点云,描绘地面及其上的所有物体。可以使用TerraScan提取地面点,从中创建DTM。非地面点被进一步过滤到植被,建筑物,桥梁和其他结构中。 TerraScan还提供用于大面积自动创建3D建筑模型(LOD2 – 具有屋顶形状的简单模型)的工具。在自动结果并不令人满意的地方,有一些高级工具可以提高建筑矢量模型的质量。

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DTM,建筑模型和树的位置

变化检测和损害评估


LiDAR适用于测量多种物体,同样适用于检测自然或人为变化。将在不同时间点扫描的点云相互比较以发现它们之间的显着差异。

机载激光扫描是最快且可能是唯一的测量方法,能够收集遭受自然灾害或其他灾害的区域的3D数据,从而为事故发生后不久的损伤分析提供依据。

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洪水分析


新的欧盟洪水指令要求在2015年之前,如果海平面上升,河流泛滥或大雨暴雨,所有成员国都要绘制有洪水风险的区域。该指令指示各国制定洪水风险图并采取适当措施降低人身安全、环境、基础设施和财产遭受洪水破坏的风险。这需要这些区域的准确的高程模型,以确定在不同水位哪些区域容易发生洪水。机载激光雷达是从大区域捕获数据并生成精确地形模型的方法。安装在船上的移动扫描系统也已经过测试,用于扫描河岸和附近区域。

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分辨率为2米的DTM

制图师记:Mirian Isabel Say

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巴西的制图师Mirian Isabel Say有两大兴趣:制作地图和旅行。幸运地生活在一个像巴西这样的幅员辽阔、多元化和美丽的国家,她经历了广泛的旅行,以获得个人成长的灵感,并为她的地图设计找到影响。作为一个理想主义者,Mirian认为地图是艺术品,不仅仅用于执行单一功能。特别是在像巴西这样的自然资源丰富的国家,她认为地图可以帮助改变用户的生活,并超越地图应用价值,从纯粹的商业目的到被用户欣赏和承认的目的。

对于Mirian来说,地图设计过程是一个巨大的个人旅程,选择合适的制图工具是很关键的因素。当Mirian于1992年开始她的制图生涯时,她对现有图形设计软件的选择是有限的,并没有包括专门用于制图的合适工具。即使软件改进了,它也不支持任何常用的地理数据文件格式,并且她仅限于导入非地理空间引用的数据。例如,手动准确地创建地图比例尺是非常麻烦的(因为任何训练有素的制图师都知道这点)- 当时没有像GIS改变比例尺的功能。由于地图未进行地理配准,因此导出到其他制图格式是不可行的。符号和标注是单独放置的,通常需要花费大量的劳动力。

到2004年,平面设计软件和GIS软件变得更加先进。Mirian在一个GIS和地图展会上亲自了解MAPublisher,并立即喜欢上了它将许多制图和GIS工具无缝集成到Adobe Illustrator中。她相信她终于找到了一种全方位制图产品解决方案。当她回到家时,她继续在现有的平面设计环境中工作,但仍然经历了许多不足之处。经过一番精心考虑,她决定迈出一步,一头扎进MAPublisher和Adobe Illustrator的学习中。

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工作流程的任何重大改变(包括涉及新软件的工作流程)在开始时都可能很难。Mirian开始适应旧的图形设计软件,通过Avenza资源学习新的MAPublisher工具集,并直接与Avenza支持团队一起解决有关工作流程和最佳实践的问题。“我的工作在巴西并不常见,相关的工程师和制图师比较少。很多年前,我收到了专业评论,认为我的地图很漂亮但不够准确。今天,我很高兴地说,我可以创建精美的地图,更重要的是保持了它们准确性。”

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    Mirian的制图风格是一种身临其境的体验。当受雇为Brazilian state of Acre government制作本地和环境地图时,她研究了该地区的地理,了解其自然资源,并旅行参观探索了当地的文化,人和饮食。她说,她希望其他人也可以看到地理空间的人性一面,因为她在地图中描绘了这一点,地图不仅可以表示地理信息,还可以表示社会变迁。她认为,她与当地的联系和经历使她成为一名更好的制图师。当她为自己的家乡里约热内卢市创建官方旅游地图时,她希望“亲临现实”,并决定徒步探索这个城市的博物馆、海滩和地标建筑。里约市还通过直升机帮助她了解该地区的规模 – 这是她职业生涯中的一个亮点。结果是我们欣赏了她在地图上表达的城市色彩。“大海是浅蓝色的,绿色的森林非常强烈,岩层非常壮观。里约热内卢是一个非常阳光和欢快的城市,所以我使用了欢快的黄绿色。”

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Mirian继续为许多客户制作地图,并在几个出版物中展示了她的地图。她还在大学教授了几门研究生制图课程,并讲授制图技术以及使用最好的制图工具的重要性。

Global Mapper学术实验室课程

Global Mapper 学术课程是一系列动手操作的教学指南,提供关于软件某些关键功能的逐步说明。这些实验室文档由Blue Marble应用专家开发,旨在帮助将Global Mapper部署到学术界,同时介绍GIS的一些基本原理。

Global Mapper非常适合满足大多数教师和学生的GIS需求,尤其针对那些更广泛的研究领域来说GIS是其必不可少的基础。通过将强大的GIS数据处理和分析功能与设计简单性相结合,Global Mapper使教师能够专注于空间技术的实际应用,而不是花费宝贵的课堂时间教授学生如何操作软件。

学术实验室课程是作为一系列PDF文件交付的,为学生提供规定工作流程以达到确定的结论。每个实验室课程还包括一个自由形式的练习,要求参与者在解决问题的场景中使用实验室中学到的知识和技能。必要的数据文件包含在内,并可以自由复制到每个学生的计算机上。实验参与者必须将任何导出的数据或文件保存在本地文件夹中,这将使教师有机会评估学生的工作并根据需要提供帮助。每个实验室的介绍都提供了具体说明。

GIS课程主题

Global Mapper学术课程包括以下主题:

  • GIS基本原理简介

本实验涉及向地图添加空间数据的基本过程以及使用数字化仪创建、编辑和查询矢量特征。它还涵盖了一些简单的栅格处理过程,并讨论了导出或共享数据的各种选项。

  • 生成地形表面并使用LiDAR数据创建等高线

本实验将介绍将LiDAR点云转换为网格数字表面模型的过程。一路上,它还涵盖了LiDAR编辑,可视化选项和3D建模。实验课以shapefile格式创建和导出高程等高线结束。

  • 操作属性和创建专题图

几何纠正是将地理参数应用于简单图像文件的过程。本实验涵盖了使用在线地图数据集或已知坐标校正各种图像的几种方法。

  • 从栅格图层中提取矢量要素

在本实验中,分析了各种栅格文件,并通过识别文件中的颜色或高程范围来创建矢量多边形。这种矢量化过程可以消除在影像数字化时通常使用的耗时数字化或跟踪过程。

  • 创建一个流域模型

本实验介绍了从地形表面划分排水模式和集水区的过程。具体的工作流程包括水流分析和提取流域边界。

  • LiDAR分类和提取

本实验利用公开可用的LiDAR数据,对建筑物和树木的点进行识别和重新分类。重新分类的点然后用于提取3D矢量特征。

  • 使用栅格计算器

栅格计算涉及基于与多波段栅格影像中每个像素的值的数值计算。在本实验中,我们使用Landsat影像的近红外和红色波段来计算NDVI。


所有实验参与者必须使用完全许可的Global Mapper版本。有关教育软件许可的问题以及有关允许在多台计算机上同时使用的教育许可选项的信息,请联系北京易凯图科技有限公司(13581809091,sales@ecarto-bj.com)。

如需获取上述Global Mapper自学教程及样例数据,请“注册”提交信息后,即可下载。

从学生角度看待Global Mapper

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缅因州的热图显示了该州通信塔的集群情况。

Global Mapper的每个用户都有自己的故事,关于他们如何开始使用该应用程序。有些人通过口头传播了解该产品,其他人可能会在使用Global Mapper的地方找到工作,有些人可能在当地的展会上看到了Blue Marble Geographics展台。对于我和许多其他年轻的GIS专业人员来说,在我们的职业生涯中,了解Global Mapper正是我们正在学习大学的核心GIS概念的关键阶段。

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一张历史地图被纠正到最近中央公园open street map上。 Global Mapper中的卷帘工具显示了纠正过程的准确性。

工作流建立学生对GIS概念的信心

我的关注来自Blue Marble Geographics提供给我的大学的学术实验室。他们免费提供到美国和加拿大的大学。这些实验室涵盖从GIS基本原理介绍到使用不同类型数据(包括LiDAR)的工作流程。虽然许多地理信息系统术语听起来对新用户来说很有难度,但实验室教学是很好的教授Global Mapper 和基本地理信息系统概念的好方法。作为一名学生,这些实验室允许我通过按照分步指南和图像补充来熟悉应用程序中的工具和流程。我都能完成六个章节中的工作流程,这对于学生参加GIS入门课程而言无疑是一种信心助推器。

我还记得实验室里学的许多工作流程。 Georeferencing工具和热图分析对我来说是特别突出的。他们不仅易于理解而且富有教育意义。我能够实时学习和应用栅格处理和纠正的概念。由于Global Mapper的用户友好界面,我可以专注于学习GIS概念,而不用花费时间在应用程序中努力导航。

这些可能被忽略的学术实验室的另一个重要方面是有机会将每节中所涉及的内容应用于其他情况。每个实验室课程结束时都会有一个最终练习,它将采用重要的概念,然后为学生提供基本的指导和数据,以使用不同的数据完成类似的任务。例如,在第1部分中,最后的练习是让学生将缅因州的城镇多边形和医院点的shp文件一起,并要求显示缅因州每个城镇内的医院分布。完成练习后,我感到很有信心利用这些数据及我在第一次练习中学到的GIS概念,生成代表该分布的最终产品。

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使用Global Mapper重新分类的LiDAR数据之前(左侧)和之后(右侧)

Blue Marble的学术实验室课程不断发展

现在,作为Blue Marble Geographics的一名员工,我一直在致力于更新V19版本的学术实验室课程,并纳入此版本中的新功能和增强功能。最重要的更新涉及所有查询工作流程以反映新的多变量属性查询工具。作为一名学生,我发现这个过程很困难,因为如果不运行两个单独的搜索,您无法构建复合查询。现在这个过程是流线型的,因此您可以同时搜索两个单独的值或属性(实验1第5节)。我们增加了两个新实验来加强我们的课程。这些包括使用栅格计算器进行NDVI计算,以及基本的LiDAR处理,如分类和特征提取。随着Global Mapper功能的扩展和GIS行业LiDAR应用的增加,我们认为这两种工作流程应该可以在学术实验室中使用。

我们的学术实验室随着Global Mapper的每个版本不断发展。许多对我们软件的更新都是由学生反馈启动的。包括我自己在内的缅因大学的学生一直在编写关于他们在应用中喜欢什么以及他们希望看到什么改变的评论。这些评论一直在改变,因为许多使用Global Mapper18之前版本的学生主要指出外观和感觉过于“复古”,并且更新的用户界面对Global Mapper有利。我记得说过同样的事情,但是当带有一个现代化且引人入胜的界面的18版本发布时,我知道学生会喜欢这个变化。现在,当更新学术实验室课程以配合第19版时,我考虑了许多学生的意见,并提供了更多解释,说明为什么需要某些步骤。学生们还对未来应该添加到Global Mapper的工具提出了很好的建议,我会将这些好的意见反馈给开发人员。我们努力做到以用户为驱动进行研发,其中用户还包括学生。

我们的学术实验室课程是学生在探索易于使用的GIS应用程序的同时学习GIS概念的好方法。这些实验室课程帮助我开始了我在GIS行业的职业生涯,并且可以为您或您的学生做同样的事情。如果您对学术实验室许可计划或学术实验室课程有任何疑问,请联系北京易凯图科技有限公司(010-8860 0210,sales@ecarto-bj.com

如需获取上述Global Mapper教学课程,请“注册”提交信息后,即可下载。

本文作者:Janet Leese是Blue Marble Geographics的应用专家。她提供技术支持,并致力于更新学术实验室和其他自学培训材料。在2016年加入Blue Marble之前,Leese在缅因大学获得了野生动物生态学学士学位。

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编译:陈春华,北京易凯图科技有限公司

Global Mapper产品发展简史

一、Global Mapper产品发展简史 ——Part I

1.jpg2016年重新设计之前的GlobalMapper标志在Blue Marble办公室被戏称为“迪斯科标志”。

1.1 起初……

故事发生在1997年左右,那时比尔盖茨和他的伙伴们刚推出Windows95图形用户界面的操作系统不久,美国地质调查局(USGS)密切关注着个人计算机领域的创新,他们从工作人员办公桌上的全新改版的图形友好计算机中受到启发,该机构计划开展一个项目,开发免费软件应用程序,以浏览查看其正在蓬勃发展的数据集。这个项目的成果是一个名为dlgv32的软件产品,它的主要开发人员是Mike Childs,他的名字在随后的二十年中将成为Global Mapper的代名词。

坦白说,dlgv32并不是一个可以顺利脱口而出的名字,但是对于这个绰号来说,20世纪90年代有一定的逻辑:

DLG = Digital Line Graph 数字线划图是USGS矢量数据文件的名称

= Viewer 浏览器的意思

32 = 应用程序支持的32位操作系统

与今天的Global Mapper相比,1997年6月发布的dlgv32,至少可以说是光秃秃的。只支持一种文件格式,没有分析、编辑甚至导出功能,它的名字就真正达到了“V”,仅是一个浏览器(viewer)。就这样。尽管如此,dlgv32却取得了巨大的成功。根据美国地质调查局(USGS)的统计数据,平均每天申请下载100次,头两年后共分发了60,000份。

在版本1.0发布后的一个月,版本1.5完成,并支持USGSDRG数据,该机构的栅格地形图。这种快速的功能升级后来成为Global Mapper的一个重要特征之一的第一个例子:它持续发展的状态。

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dlgv32Pro中的高程网格

1.2 Dlgv32演变成Global Mapper

随后的dlgv32版本添加了对最新可用的USGS terrain数据集的支持,其中包括应用晕渲来表示高程变化的选项。他们还引入了一种创新且在当时非常独特的重投影功能,该功能将投影参数应用于所有加载数据层——当前版本的Global Mapper用户仍然欣赏这一功能。

随着这种增强的功能和扩展格式的支持,USGS的人们清楚dlgv32的发展超出了该机构的指导能力,因此他们决定发布源代码供商业开发。谁能比MikeChilds更容易接受这个使命呢?

由于成千上万的满意下载者已经在使用dlgv32,因此Mike认识到了该软件的高级版本的潜在市场,因此真正开始了Global Mapper的故事。

首先有必要回顾当时GIS行业的性质。作为一门技术学科,地理信息系统非常属于一小批高技能和训练有素的人掌握。 dlgv32即将发展成的Global Mapper应用成功地将空间技术领域向更广泛的受众开放。

2001年9月,发布了dlgv32 Pro,价格非常优惠。更重要的是,它为Mike独立解决不断增长的客户需求打开了大门,并建立了直接响应客户输入的软件开发模式,没有官僚监督员。从技术上讲,这个第一个商业版本是4.0版本,一直延续到今天的数字命名序列。

1.3  Global Mapper的早期亮点

在随后发布的版本中,许多在今天的GlobalMapper中看到的功能都是依次引入的:

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经过三年的专注发展,GlobalMapper已经开始在GIS界获得相当的关注,不仅在美国乃至全世界。尽管事实上没有正式的市场营销或积极的业务发展,但仍然发生了这种情况。大多数早期用户来自同事或客户的口碑推荐,作为他们最初了解该软件的主要原因。

这些早期的用户也对指导GlobalMapper的持续发展起到了重要作用。针对个人的要求,Mike经常会创建一个软件更新并向请求者提供一个独特的版本,通常在初始联系的几个小时内完成。这是一个互惠的安排:Mike能够开发专门针对特定行业需求的功能,并且能够依赖请求者在将新功能并入通用版本之前对其进行测试。请求者从他们收到Global Mapper 版本的事实中受益,该版本是为满足他们的需求而定制的。虽然GlobalMapper 早在这些早期就有了相当大的成熟,而且现在遵循更正式的开发流程,但这种潜在的被动式(需求牵引)开发理念今天仍然普遍存在。

在GlobalMapper简史的第二部分中,我们重点介绍了从2005年到2011年底Blue Marble Geographics收购GlobalMapper的里程碑事件。

二、Global Mapper产品发展简史—Part II

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就像任何5岁的孩子都会认为的那样,每一个好故事都以“从前……”开头。对于Global Mapper来说,那个时间是1997年,当时它的前身dlgv32由USGS构想并由Mike Childs实现。继续用讲故事的比喻,dlgv32只是一只丑陋的小鸭,最终将自己转变成Global Mapper的美丽天鹅。安徒生的会同意从小天鹅到天鹅的过渡是一个缓慢且常常是艰巨的过程,当然这个过程也适用于Global Mapper。

在Global Mapper这个简短历史的第一部分,我们将软件的形成年代作为它的第一个短暂阶段:从一个简单的浏览应用程序到青春期作为一个刚起步的GIS工具。在第二部分中,我们将继续这个故事,因为Global Mapper进行了一次非凡的演变,将自己确立为地理空间软件领域的杰出参与者。

值得注意的是,在这次旅程的大部分时间里,Global Mapper的开发仍然是Mike Childs独自负责。许多用户都表示惊讶,软件获得了全球的关注,只有一个人掌舵。 Mike以某种方式能够在最小的协助支持下同时开发、分发和支持Global Mapper。 Mike在周六晚上十点响应客户问题的故事,在此期间他不仅提供一对一的帮助,而且经常调整代码并提供定制版本,这些都是传奇故事。虽然Global Mapper从那些时候以来有了显着发展,但这种与客户的直接互动依然是其开发过程的重要特点。

在GlobalMapper简史第一部分的结尾处,我们已经达到了Global Mapper的2004年和5.09版本。到那个阶段,它已经开始转向全球GIS社区。在个人层面上,这是我第一次遇到该软件的时间。在DeLorme公司(一家以图集和Gazetteer地名辞典系列闻名的公司)做制图生产的工作中,我需要一个工具来让我操作公司纸质和数字产品中使用的一些数据集。与当时大多数Global Mapper爱好者一样,我对该软件的了解是通过一位同事的口碑推荐,而这位同事又从前工作场所的客户那里了解到Global Mapper。我随后向我的许多地理空间同志推荐了它。等等,等等。

2.1  Global Mapper开发速度加快

2004年底发布的Global Mapper V6版引入了几个重要的新功能和功能,包括用于渲染三维地形数据模型的3D Viewer查看器,支持显示在线数据(最初限于TerraServer影像),引入批量转换工具,并支持多种新格式,包括JPEG2000。这个快速的发展周期随着每一次的发布而继续:

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2.2 Blue Marble收购Global Mapper

到2011年底,Global Mapper开始经历自14年前推出以来其最重大的转变。总部位于缅因州的Blue Marble Geographics是一家谦虚的地理信息软件公司收购了GlobalMapper,该公司以其在坐标转换和大地测量学方面的专长而闻名。他们也收购了Mike Childs的服务。虽然长期以来全球Mapper用户错误地认为Global Mapper被一些不知名的公司吞并(Blue Marble当时仅有20多名员工),但这一收购案证明是一次多方共赢的安排。

  • Blue Marble赢得了(显然),因为他们能够将Global Mapper添加到他们的软件产品套件中。
  • Mike Childs也赢了,因为他能够利用Blue Marble的销售和支持团队,让他花更多的时间开发软件。有传闻说,他也可能从经济上受益。
  • 最后,Global Mapper的用户赢了,因为在随后的几年里,软件的功能和突出将呈指数级增长, 这得益于Global  Mapper开发人员不断壮大,渴望和热心的技术支持团队以及专业的全球销售和营销专家。

在最后一部分中,我们总结了这一冒险故事,并回顾了过去七年Global Mapper的发展亮点,并在最近发布的19版本中达到新的高度。

三、Global Mapper产品发展历史—Part III

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Global Mapper 19.1中Multiview的这个屏幕截图是该软件自dlgv32以来已经走了多远的最好例子。

在2011年,如果你还记得,我们的英雄 – 潇洒而不知疲倦的 Global Mapper  – 似乎已被无情和恶意的Blue Marble Geographics绑架。至少这是当时许多软件最忠诚的信徒的印象。

“Global Mapper已经被一些不露脸,毫不留情的企业巨兽吞噬了。早年的自由发展的互动式发展哲学已经过去了。”或者他们担心,然而,事实并非如此。

3.1 Global Mapper成为团队的努力

对于作为Global Mapper用户的您来说,这个过渡时期以及随后的几年中最重要的结果是软件开发的快速加速。获得支持团队后,Mike Childs能够独特地将自己的才能应用于Global Mapper的开发。一些日常和平常的任务,比如将他的劳动成果出售给顾客,都留给了一批专门的专家。如果告诉你真相,这一过渡时期最困难的一个方面就是说服 Mike让他相信他不再需要回应每一个客户问题。

毋庸置疑,放弃对多年来养育的东西的控制并非总是那么容易,但Global Mapper正逐渐成为每个开发人员的团队努力,这些开发人员对软件的功能作出了重大贡献。如果有可能量化和绘制Global Mapper的演变图,那么2011年是斜率开始变得更加陡峭的一年,并且次年的第14版的发布证明了这一点,并有助于让愤世嫉俗者变得沉默。

3.2 Global Mapper从2012年至今的发展

单独14版本的新功能、更新工具、性能改进和各种错误修复的列表清单长达10页,这一趋势在后续版本中一直延续。在此文档中将这段时间的发展压缩成可管理的大小对软件不利。如果您有几个小时的空闲时间并且想要未删节的版本,请阅读软件介绍文件中的新增功能部分。我保证你会了解你所不知道的软件包含的功能和特点。

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在2016年末,Global Mapper将会在其发布历史中经历可以说是最重要的更新,至少从肤浅的角度来看。出去了旧的“迪斯科”标志以及其独特的界面设计,并带来了全新的外观,更新的图标,更直观的布局和全新的Logo。没有改变的是软件的强大功能以及对其功能的持续改进。

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尽管回顾过去所走的路,很有趣,有时还能受到启发,并惊叹于你已经走了有多远,Blue Marble的理念非常注重向前看。 Global Mapper版本20及更高版本已经在制定计划。得益于我们不断增长的客户群的持续支持,以及他们渴望参与这个卓越应用程序所独有的协作开发流程,我们将在未来几年添加一系列新功能。 Global Mapper前进的脚步永远不会停止。

作者简介:David McKittrick,BlueMarble Geographics公司的高级应用专家,毕业于北爱尔兰大学,在GIS和制图行业拥有25年的经验,专注于空间技术应用和实现。

编译者:陈春华(chen_chh@ecarto-bj.com),在测绘&GIS领域从业12年,2017年7月成立北京易凯图科技有限公司,目前专注于为地理空间行业用户提供专业的地理信息与地图制图软件产品和地图制图服务,2017年底成为Global Mapper软件在中国的官方代理商。

从GIS到桌面——高质量的地图制图

1. 前言

地图是信息传递的一种方式,无论是打印或出版,还是web使用,地图以图形可视化的方式进行交流,而且地图的符号、颜色和图形表达技术越丰富,越有助于达到其信息交流的效果。将地图从GIS转到桌面出版软件(如Adobe Illustrator)的意义:充分利用平面设计软件更加丰富的符号体系、色彩和图形能力,以增强地图的可视化表现力,实现更好的信息沟通!

Adobe Illustrator和Photoshop软件卓越的图形图像能力可以为你的GIS数据提供高质量的和增强的可视化表达,让地图制图人员在制图过程中使用透明、阴影、复杂的图形样式、层级符号以及其他特殊效果,大大增加地图的表达价值。因此从GIS转到桌面平面设计,将提高地图的成图质量。

为什么要把GIS数据或地图转到像Adobe Illustrator这样的桌面平面设计中来?

一句话:平面设计软件中你能实现的可视化效果将让您不虚此行并有丰厚的回报——你的地图将能更加有效的交流,你的客户将会看到更加满意的成果,你的文件将更加便携,而且在这条路上你会发现新的地图表现方式和方法……

2.GIS到平面设计的路径分析路径规划

那么,如何经济、快速的从GIS环境跨入到桌面平面设计环境中来呢?有两种不同的方式:

1)在GIS软件中导入、编辑、投影、变换比例尺和标注你的数据,输出为Illustrator文件或可编辑的PDF文件,然后在Illustrator中进一步编辑和完成地图制作。这种方式在从GIS软件中导出AI格式时会损失所有的GIS属性和地理等信息。在Illustrator软件中你操作的是图形对象,即矢量点、线和面——但不带地理参考和属性。如下图所示: 

2)另一种方式,你在GIS软件中编辑数据和执行各种数据组织及空间操作,然后输出为一种GIS格式(如shapefile, gdb等),然后直接在Illustrator借助Avenza MAPublisher导入整理好的GIS数据(不损失坐标、属性及空间参考等地理信息),可以在Illustrator环境下像GIS软件一样对其进行操作(投影转换、地理处理、属性编辑、比例尺变换等等),并最终整饰成图。

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如果你对GIS程序中编辑的地图有信息,包括所有需要的信息,如最终的投影和比例尺,注记等内容,选择第一种方式。如果你在后期制图过程中需要集成一些其他的内容或需要操作属性、投影、比例尺等数据信息,请选第二种方式。如果选择第二种方式,可以使用加拿大Avenza Systems, Inc.的强大的地理信息制图软件——MAPublisher。MAPublisher 可以支持将大多数GIS和CAD格式的数据(ArcGIS, MapInfo, AutoCAD, MicroStation, KML,FME ,S57, WMS/WCS等)导入到Illustrator中,导入后并且能够保持原有的点、线、面等几何形态、图层结构、地理参考和属性数据。

3.  GIS数据准备

旅行通常需要做很多的准备,GIS到平面设计的旅程也不例外。其中两个关键的因素是:时间和灵活性,也可以说是效率和效果。可以根据你的软硬件环境来选择哪些操作最好在GIS环境中,哪些操作最好在Illustrator环境中。

同理,轻装上阵(去掉GIS属性和地理参考信息)或许让你更快的达到目标地。但是满载而行(带上GIS属性、坐标及地理参考信息)可以给您更大的灵活性,让您在不回到GIS软件中就可以在平面设计环境中执行很多的GIS操作。

不管那条路,在”离开”GIS进入AI之前,以下是一些要做的数据准备工作:

  • 把数据库或GIS图层整理成地图所需要的数据结构
  • 如果GIS软件(如ArcGIS)不能导入所需要的数据,可以考虑在后面AI中导入
  • 把您的数据投影到最终的地图所设计的坐标系
  • 根据属性连接线(如根据街道名称连接分段的街道线)
  • 把数据裁切成最终成图的范围,以减少数据量

如果采用第二种方式,上述有些步骤是可选的。因为Avenza MAPublisher可以进行投影变换和线连接。如果采用第一种方式,除了上面的步骤外,还需要在进入AI之前多做以下两步:

  • 将数据的比例尺变成最终的成图比例尺和大小
  • 对不同的要素类赋上不同的颜色(你需要在AI中根据颜色来选择要素)

如果采用第二种方式,除了上面的步骤,可以再多执行下面的一个步骤:

  • 在GIS中裁切数据,以减少导入到Illustrator的文件大小。

数据通过MAPublisher进入到Illustrator之后,可以对数据进行以下的操作:

  • 根据图层主题或主图/插图合并相似的图层(简化地图的数据组织,加快随后的的操作)
  • 删除与制图无关的属性字段(在数据选择和符号化时用不上的属性)
  • 添加数据(在GIS软件中不支持的数据,或随着制图工作进行中需要加入的数据)
  • 集成非GIS结构的矢量对象(把它们加到GIS结构的map view中,赋上空间参考,这样就可以在后面进行重投影和比例尺变换)
  • 改变地图投影和比例尺
  • 根据选择的属性字段进行线连接
  • 简化线和面对象(移除多余的节点,使用对象——路径——简化,或线平滑功能)
  • 输出GIS文件(将图层输出GIS格式,以便在数据库程序中编辑然后再导入到AI中)

MAPublisher还提供了更多的数据操作,包括加载GeoTIFF影像,创建符号化样式表(模板),生成整饰格网、指北针和比例尺等。

MAPublisher 提供以下功能和工具,用于在AI中用来管理GIS数据。

  • 导入主流的GIS和CAD格式数据(MAPublisher Import and Multiple Data Import)
  • 导出 Geospatial PDF (Export Document to Geospatial PDF)
  • 导出地图为Flash格式瓦片地图(MAP Web Author)
  • 导出图层为主流的GIS和CAD格式(Export MAP Layers, MAP Views panel)
  • 导出影像 (Export Selected Image, Export Document to Image)
  • 增加带有地理参考的点符号 (MAP Point Plotter)
  • 坐标转换 (MAP Locations, Georeferencer)
  • 范围裁剪 (Vector Crop, Crop to Shape)
  • 属性链接,简化线,缓冲区 (Buffer,Art, Flip Lines, Join Areas, Join Lines, Join Points, Line Plotter, Simplify Art)
  • 自动注记 (MAP LabelPro, Label Features and MAP Tagger Tool)
  • SQL查询 (MAP Selections)
  • 地理格网 (Grids and Graticules)
  • 比例尺和指北针 (Scale Bar, Create North Arrow).  

4.  数据组织技巧

数据进入到Illustrator后,下一个工作就是组织好图层,良好的数据组织可以提供你的制图效率,还可以更好的处理要素之间的关系,让后面的工作变得更简单。

Illustrator图层面板还有一个便于制图人员使用的非常重要的技巧:它采用分层的组织结构,图层可以嵌套图层,上面的图层压盖下面的图层,你可以将图层根据属性进行拆分,如道路层按照GB或等级拆分成高速、国、省、县、乡道图层,将其放在另一个道路主图层下面作为子图层组。这样方便选择和压盖关系的调整。

有两种组织方式:

  • 按照专题来组织,如创建一个道路的主图层,里面放置不同等级的道路,如国道、省道、县道、乡道等,这样所有的道路都可以统一的显隐和锁定。(如下左图所示)
  • 按照主图和插图来组织数据。(如下右图所示)

如果数据是带有GIS属性,可以通过“窗口——MAPublisher——MAP Selection”根据属性表达式或空间关系来进行选择。

使用图层面板,您可以将所选的图层变为“模板”,这样的图层不会输出(PDF/JPEG等)和打印,使用模板可以存放外部或没有修改的数据作为参考,或留给后面使用,或暂时存放某种来源的数据便于与你的主要来源数据进行对比,等等。

如果需要对比两层数据,但是上面的图层压盖了下面的,可以对整个图层设置透明度。

“数据化简”

在此之前,可以考虑将你的地图减减肥,你已经去掉了无关的冗余数据,现在需要去掉线和面的无关的节点,使用“对象——路径——简化”对线和面对象进行化简。

最后,考虑将Illustrator的选项板进行缩减。在图形样式、色板和符号面板菜单中,选择所有未用的,然后删除。这样你可以更容易找到所创建或导入的符号。

5. Illustrator窗口组织

制图就是给“数据”穿衣服的过程,Adobe Illustrator众多的工具和选项板(palettes)提供了丰富的视觉效果如对象级透明、光滑的阴影、复杂的图形样式、层级符号以及其他奇特的可视化功能,让您可以对地图进行认真细致的进行装扮以提升其的交流价值。

Illustrator的符号和绝大部分可视化效果的基础是一些选项板。颜色和描边是最主要的选项板。描边(Stroke)主要是指矢量线,可以是高速公路线或多边形(如湖泊)的边线。颜色选项板可以设定描边(如湖泊的深蓝色边线)、填充(如湖泊的浅蓝色背景)或两者都可以。

当地图数据进入到Illustrator之后,保留 GIS图层结构并按Illustrator的图层顺序绘制出来。现在是准备AI的工具选项板的时候,从Windows下拉菜单,选择显示以下选项板:外观、颜色、图层、图形样式、色板、工具、描边、渐变和文字——字符:

有一些选项板(颜色和描边)让您可以直接“画”线和多边形,其它的(图形样式和符号)允许您创建一些母带的样式和符号(即可以重复利用的地图符号库)。基于这些母带的符号和样式,您可以修改这些样式和符号,这些修改会直接改变应用该符号或样式的数据。外观选项板是一个强大的“实验室”,用来创建复杂的符号和可视化效果,有点像一个分层的符号选项板。

熟练掌握Illustrator的描边-填充界面,如上图所示,颜色和工具选项板都有一个部分重叠的颜色正方形,带填充颜色的正方形代表填充,另一个代表描边。选项板里位于上面的正方形是所选择的可以改变颜色的。

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从哪里获取颜色?您可以使用颜色选项板里的滑块创建自己喜欢的颜色(根据图式要求),也可以从“窗口——色板库”里选择Adobe建好的颜色库。也可以通过创建和保存色板库来自定义颜色库,以用于其它地图。也可以根据地域特征,在Illustrator打开自然或艺术照片(影像),使用吸管工具吸取颜色样品,再从颜色选项板拖拽到色板选项板中,在色板选项板另存为色板库。通过编辑色板中的颜色样品,您可以把它设为“全局色”。这样你对该样品的颜色调整将自动反映到使用该颜色的图形对象中去。

显示了这么多选项板,为了让屏幕显的不是那么乱,可以把它们分组合到一起:拖拽一个选项板的tab标签到另一个的tab标签旁边,这样他们就可以同时显示、移动和隐藏。可以按照功能对选项板进行组织,如将颜色和色板分开,这样两个可以同时打开,您就可以从颜色选项板拖拽一个新的颜色到色板选项板里

6. 可视化艺术效果制作

  好了,到现在你的数据已经组织好了,你就可以利用Illustrator强大的实时可视化“魔棒”作用于你的数据,将一只青蛙变成英俊的王子。以下列举了Illustrator中常用的地图可视化效果。

  • 渐变和渐变网格效果

渐变分为线性和径向两种类型。渐变也是“实时的(live)”,当你改变使用了渐变的对象形状时,渐变会自动根据新的形状来应用。

渐变网格(Gradient Mesh)是一个非常强大的可视化效果工具。通过网格工具,大面积的多边形单色填充可以改变为柔和的多色喷枪渲柒效果。首先,选择你要渲染的多边形对象,使用工具选项板里的网格工具,在不同的位置点击,然后在色板里选择相应的颜色,就会出现一个渐变的颜色效果,可以给不同的网格点赋不同的颜色,从面实现多种颜色渐变网格的效果。可以通过网格工具选择多边形或内部的网格点,然后在色板里修改颜色,或拖拽改变点的位置。下图即为使用渐变网格工具对檀香山城市地图的背景作的效果。

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 万能的外观选项板

GIS软件最多能对线和面对象,赋上单一的颜色效果。但是在Illustrator中,你可以实现的更多。通过外观选项板,我们可以对线和面对象制作高级的符号效果。Illustrator最微妙和精细的特点之一,是它可以给对象、对象组合和整个图层作为目标对象来实现其可视化效果。理解了Illustrator如何实现这个能力将是根据你的意愿来成功应用外观选项板效果的关键。

  • 多线叠加符号

我们可以以一个简单的符号来阐述:州际公路。在地图上选择一个州际公路线对象,给它一个绿色的描边,在外观面板中选中这个绿色的描边,在右下角点击复制所选项目图标,给它一个更细的描边宽度和新的颜色。可以重复上述步骤,选择不同的颜色和描边宽度。现在州际公路看上去由多个路径组合而成。

把上面新创建的道路转变为图形样式后可以应用到其他州际公路对象中。首选,打开图形样式面板。然后,选择这条州际公路线,将外观面板左上角的预览图拖拽到图形样式面板中。这样,你就创建了一个复杂的符号并可以重复应用到其他的线对象上!而且,后面你可以在图形样式面板中选择这种样式,然后在外观选项板中修改其属性,所有应用该样式风格的对象都会改变。

像道路这种复杂的符号,交叉口的效果并不能令人满意。会产生边线压盖的情况,为了实现道路交叉口的效果,可以选择同一级的所有的道路,编组,然后应用相应的图形样式,即可以达到令人满意的交叉口效果。

  • 双线边界效果

双线的边界符号,一般在较早的地图中使用较多,如应用在图廓、插图、公园、行政区等多边形对象中,可以通过外观选项板很容易的创建。首先,选择一个对象,给他一个粗的颜色描边,在外观面板中复制该描边,给其一个比原来的更细的和更深(更淡)的描边效果,然后选择原来的较粗的描边,然后选择“效果>路径>偏移路径”命令,输入一个负的偏移值,预览并修改到你想要的效果。

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  • 投影效果

外观选项板的动态特性也可以应用到效果菜单中的命令。大部分效果命令可以在外观面板中动态的修改参数。

投影(“效果——风格化——投影”)是一个比较常用的用来突出符号的效果。效果可以应用于单个对象,一组对象或整个图层。当应用投影(或其它效果)到一个图层(在图层面板单击图层名称右边的圆形按钮即可)时,在该图层所新建的任何对象(或者是复制和移动到该层的对象),会自动的应用投影效果。这样可以通过编辑外观面板参数来控制整个图层的阴影效果。下图的点状符号都应用于投影效果:

  • 内发光效果

跟投影关系密切的另一个效果是内发光(“效果——风格化——内发光”)。可以将这个效果应用到大片水体或政区(国家或省),使其边界内部产生一个逐渐变淡的效果。

  • 透明效果

透明是另一个制图人员经常使用的效果,通过透明设置可以改变图形对象下面的对象颜色或色调。如果加载了晕渲背景影像,可以把上面的政区面设为透明,这样可以制作出如下不同的行政面的颜色和背景晕渲混和的色调效果。

  • 点状符号

至此,我们已经对线和面符号作了很多的描述,点符号呢?Illustrator提供了丰富的工具来设计、分发和编辑地图点状符号。有两种符号:一种是地图符号(如帐篷代表露营地、飞机代表机场),另一种是Illustrator符号,涉及一些图形,从简单的方块到高级的3D对象和导入的图像,可以转变为“符号”。

使用Illustrator符号,首先要打开符号选项板,然后在画板上创建或选择一个设计图形——一个对象、一组对象组或一个图像,然后拖到符号面板中。这样这个设计图形就是一个符号。可以把符号从符号面板中拖出来放置在地图上,这个符号就是一个符号实例。如果在地图上加了很多符号实例,你可以通过改变符号面板里的母带符号来改变所有的符号实例样式。可以这样来实现:从符号面板中拽出一个符号实例,选择“对象——扩展”,点击确定。修改其样式,然后选择后,按住Alt键的同时,把它拖回符号面板替换原来的符号。这样所有这个符号的实例都会随之改过来。

当然,你也可以改变主意,用别的符号来替换之前的符号实例:在地图上选择所有的符号实例,然后在符号面板中选择另一个符号,在右上角菜单中选择“替换符号”。

可以将自己建好的符号面板存为符号库,这样就会出现在“Windows > 符号库”列表下。

通过少量的工作,可以将二维平面符号变为3D符号,选择任一对象,然后使用“效果 > 3D > 凸出和斜角…”,在预览情况下,试验不同的参数所实现的3D效果。

  • 文字效果

注记是地图非常重要的一个内容,所以文字效果不能忽视。地图注记可以像其它地图对象一样应用很多的可视化效果。

应用于文字的一个经典的可视化效果是在其外围添加一个白色描边,以突出与背景的反差。外观面板可以很轻松的实现这种效果,在字符下面添加一个白色的描边(这样白色边框就不会“侵蚀”字符,使原字符线条变细)。同样,你可以把这个效果转变为一个样式,以应用于其他的字符。

参考文献

  • [1] Steven Gordon,From GIS to the Desktop  2005,03
  • [2] Steven Gordon,From GIS to the Desktop – How Do You Get There From Here?  2005,08
  • [3] Steven Gordon,From GIS to the Desktop –Part 3  2006,02
  • [4] Avenze Systems Inc. MAPublisher User Guide [ Z] , 2016

编译者:陈春华

2018 MAPublisher & Illustrator地图制图技能培训(第一期)成功举办

2018 MAPublisher & Illustrator地图制图技能培训(第一期)成功举办_北京易凯图科技有限公司


2018年5月17—18日,由北京易凯图科技有限公司举办的首期“MAPublisher & Illustrator地图制图技能培训”在北京万商花园美居酒店成功举行。学员来自全国10个省市(北京、陕西、云南、甘肃、贵州、江西、福建、山东、辽宁、天津等)的近20行业内单位,主要包括地图出版社、国家及省级制图院、城市勘测院、高校及科研院所、军队、工程设计等单位,一共40多人参加了此次培训。

此次培训分为两大部分内容, 一是结合样例数据和培训教程讲述了MAPublisher操作及应用,内容包括导入和转换地图数据、操作地图属性、符号化地图数据、编辑和创建地图数据、标注要素、地图选择和地理处理、MAP LabelPro(高级标注)、比例尺/指北针/图例、网格/经纬网/索引、输出网络地图格式(HTML5)、导出(地理PDF、图像、网络切片等有用格式);二是结合我们多年的AI编图经验,分享了面向地图设计的Illustrator基本操作与制图编辑操作,内容包括画板、文字段落、钢笔及形状工具、线面颜色的配置、图形特效(渐变,透明,投影)、线划配置、图形缩放与旋转、图层控制、图表制作,以及花边制作、色带制作、河流渐变、快速调参、印前处理等制图专题内容。

参加的用户分为两大类,一类是购买过软件许可但是想更好的发挥软件作用,二是还没有购买过软件许可但很想了解我们的产品的用户。整场培训大家学的非常认真,培训结束后,部分学员表示收获非常大,有的表示此前参加过很多其他的培训,但是体验都没有本次培训好,这对我们是莫大的鼓励。AI图形设计软件与MAPublisher地图设计插件功能都很强大,两者结合为GIS及制图人员提供了无与伦比的制图环境和工具,纷纷表示很多项目如果使用Illustrator平台结合MAPublisher来制图的话会少走很多弯路,效率和效果将会大幅提升。

目前市场上存在许多的GIS软件产品,然而,GIS产品的根本缺陷是它们无法有效地制作地图数据供出版,制图人员和GIS人员一直寻求在图形程序中制作地图文件的能力,以更利用基中包含的图形工具。结合Adobe Illustrator,MAPublisher通过允许空间数据文件在图形程序中创建地图,彻底改变了地图制作的艺术。MAPublisher弥合了GIS和高端图形设计软件之间的差距,允许所有的制图任务在他们应该完成的地方执行,即在强大的图形环境中处理和管理GIS数据,同时保持对各种地图要素(如坐标、比例尺、属性)的精确控制,使用户在创建地图产品时享受图形程序的全部图形能力和精度,让用户创建视觉精美又具有地理精度的地图产品。我们也曾尝试过在CorelDraw上作类似的产品,但是CorelDraw平台的开放性不够好。

为了筹备这次培训,北京易凯图科技有限公司推出了MAPublisher 10.1的中文版,目前还处于测试阶段,我们将在10.2版本推出正式的MAPublisher中文版,同时我们编写了详细的中文版培训教程。这是第一期培训,所以处于试验探索阶段,有很多不足之处,后续我们将不断改进,继续举办类似的培训,借助我们的产品与服务为推动国内的GIS与制图行业技术革新贡献我们的微薄之力!