地图制图中地貌晕渲实现技术的研究

论文摘要

在自然环境中,地貌是一项最基本的要素,是指地球表面各种起伏形态的通称。如何将这种起伏不平的地貌形态表现在平面的地图上,是地图学里最具有挑战性的问题之一。制图专家们经过长期的研究与实践,提出了写景法、晕滃法、等高线法、分层设色法、晕渲法等表示地貌的方法。其中晕渲法以其直观、形象、艺术性强等优点得到了广泛的应用。本文系统阐述了地貌晕渲法的国内外研究历史及现状,研究了地貌晕渲的相关理论及模型基础,包括光照模型和颜色模型,并对地貌晕渲的数据支撑—数字高程模型,进行了系统的研究,同时对论文研究使用的SRTM数据进行了分析。在对前人研究进行总结的基础上,本文对数字地貌晕渲制作技术进行了研究,探讨了影响晕渲图制作效果的因素,给出了不同参数设置下的效果图,并进行了对比分析;研究了调整晕渲效果的方法,阐述了彩色晕渲及叠加其他要素时晕渲的注意事项。针对文中研究的技术方法,结合图集制作项目的制图实践,给出了不同的制作实例,结果表明,文中提出的方法可以满足图集制作对晕渲效果的要求。然后本文根据制图实践,讨论了不同软件(包括GIS软件及图形软件)中地貌晕渲的实现。最后,对本文的工作进行了总结,指出了目前存在的问题,并对晕渲技术的后续研究提出了建议及展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 地貌晕渲的国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 地貌晕渲的相关理论
• 2.1 可视化技术
• 2.2 地貌晕渲中的光照原理
• 2.3 光照模型
• 2.3.1 简单光照明模型
• 2.3.2 增量式光反射模型
• 2.4 色彩与晕渲表达
• 2.5 颜色模型
• 2.5.1 RGB 颜色模型
• 2.5.2 CMYK 颜色模型
• 2.5.3 HSV 颜色模型
• 第三章 地貌自动晕渲数据支撑—数字高程模型
• 3.1 地貌的数字表现形式
• 3.2 数字高程模型概述
• 3.2.1 DEM 的基本概念
• 3.2.2 DEM 的特点
• 3.2.3 DEM 的数据来源
• 3.2.4 DEM 的主要表示模型
• 3.2.5 DEM 的应用范畴
• 3.3 地貌晕渲图制作对DEM 的要求
• 3.4 SRTM 数据
• 3.4.1 SRTM 数据概述
• 3.4.2 SRTM 数据适用性分析
• 第四章 数字地貌晕渲制作技术研究
• 4.1 影响晕渲图制作效果的因素
• 4.1.1 DEM 格网间距的设置
• 4.1.2 光照的不同对晕渲的影响
• 4.1.3 分层设色
• 4.1.4 垂直高度比的设置
• 4.2 调整晕渲效果的方法研究
• 4.2.1 阴影区域色调的调整
• 4.2.2 平地的色调调整
• 4.2.3 晕渲图像的修改
• 4.3 彩色晕渲的制作研究
• 4.4 叠加要素的晕渲效果
• 第五章 地貌晕渲在西部图集制作中的应用
• 5.1 格网间距的选择及晕渲效果图
• 5.2 光照选择及晕渲图效果
• 5.3 分层设色晕渲图
• 5.4 垂直高度比的选择
• 5.5 叠加要素晕渲图
• 5.6 不同软件中晕渲图制作的实现
• 5.6.1 ArcGIS 中的晕渲功能
• 5.6.2 MapWindow GIS 中的晕渲
• 5.6.3 Photoshop 中的晕渲
• 5.6.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者读研期间的成果
• 致谢