ArcGIS/ERDAS/ENVI山体阴影制作方法研究

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ArcGIS/ERDAS/ENVI山体阴影制作方法研究
作者:ESRI 文章来源:ESRI 点击数:644 更新时间:2010-11-27
摘要:我们知道,在ArcMap中有Hillshade工具用来生成山体阴影;ERDAS提供Shaded Relief工具;ENVI的山体阴影工具存放在Topographic Modeling中。我们分别使用这三款软件进行山体阴影的生成,结果如下所示:整个生成过程中,ArcMap在处理大数据量栅格影像时相对要慢,而且处理地理坐标系的DEM时,效果不是很理想。在上图中,我们会发现平坦地区出现大量凸点;ERDAS效果与ArcMap不相上下,凸点明显。相比前二者,ENVI处理的速度最快,效果最好。
一、 数据介绍


本文使用的数据为全国30米分辨率的ASTER DEM,数据量大小为58G,WGS84坐标,像元类型为SIGNED 16 BIT INTEGER。NASA公开了全球30米分辨率的ASTER DEM,并可以免费下载。


二、山体阴影生成


我们知道,在ArcMap中有Hillshade工具用来生成山体阴影;ERDAS提供Shaded Relief工具;ENVI的山体阴影工具存放在Topographic Modeling中。我们分别使用这三款软件进行山体阴影的生成,结果如下所示:



整个生成过程中,ArcMap在处理大数据量栅格影像时相对要慢,而且处理地理坐标系的DEM时,效果不是很理想。在上图中,我们会发现平坦地区出现大量凸点;ERDAS效果与ArcMap不相上下,凸点明显。相比前二者,ENVI处理的速度最快,效果最好。


综合上述分析,使用ENVI生成山体阴影为最佳选择。但是,ENVI处理生成的山体阴影文件数据量大小为120G左右,非常不利于数据传输。如何减小其数据量?——数据压缩。


三、数据压缩


上文提到,ENVI处理生成的山体阴影文件数据量大小为120G左右,比原始的58G大接近1倍!这是因为ENVI在生成山体阴影时采用的是32 BIT FLOAT像元类型进行存储,因此,数据量上是原始文件的2倍左右。


众所周知,目前比较常用的图像压缩算法有JPEG 2000,ECW和MrSID,但它们均无法对浮点型的影像数据进行压缩。因此,在压缩山体阴影之前,需要对其进行像元类型转换,转换成压缩算法支持的格式。在此,利用ArcMap的数据导出即可。具体操作如下:


1、加载山体阴影数据至ArcMap中,在图层右键属性中选择Symbology选项卡,选择Stretched,设置Stretch Type为Min-Max。如图所示。这里需要注意的是,在对影像数据进行统计时一定要忽略无效值。



图2 山体阴影参数设置


2、设置完毕后,选中影像图层点击右键,选择Data—Export Data,在Output Raster下,选择Use Renderer,即可将影像转换为UNSIGNED 8 BIT INTEGER像元类型存储。


通过对像元类型的转换,影像文件大小减小至30G左右。在此基础上,进行MrSID压缩,最终的全国30米分辨率的山体阴影数据量大小为680M。


四、小结


本文以全国30米分辨率ASTER DEM为例,介绍如何制作高质量,小数据量的山体阴影。通过对ArcMap、ERDAS以及ENVI三款软件山体阴影的对比,确定选用ENVI生成的山体阴影质量最高,效果最佳;利用数据压缩技术,将山体阴影由最初的120G大小压缩至680M,一方面提高其浏览速度,另一方面也更易于数据的携带与传输,更好的用于制图与其他相关的应用领域。图3即为采用山体阴影产品制作的色彩地貌晕渲图。



图3 彩色地貌晕渲图



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