数字高程模型(DEM)作为地理空间信息的核心载体,在测绘、水利、城市规划等领域发挥着关键作用。本文将系统介绍DEM的定义、文件格式以及如何对地形文件GEOTIFF进行编辑并发布为3DTiles的。
一、DEM是什么?
DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)是以规则网格形式存储地表高程数据的数字化模型,仅记录裸地表面海拔高度(Z值),不包含植被或建筑物等地物高度。它是地理信息系统(GIS)和地形分析的基础数据,通过有限的高程采样点实现对地形的数字化表达,可用于坡度计算、洪水模拟等空间分析。
二、DEM的文件格式有哪些?
1、GeoTIFF(.tif):地理参考栅格格式,将高程值存储为像素值,坐标投影信息嵌入文件头,兼容性强且支持主流GIS软件处理。
2、ASCII Grid(.asc):纯文本格式,以行列数、网格尺寸、高程值矩阵定义地形,便于人工读取但存储效率低。
3、USGS标准DEM(.dem):美国地质调查局制定的二进制格式,含文件头(坐标、分辨率)和数据体,广泛用于官方地形数据分发。
4、IMG格式:ERDAS Imagine专用栅格格式,支持多波段数据存储。
三、如何编辑GEOTIFF文件的地形数据?
1、首先在GISBox中新建一个场景。点击 “场景编辑” 右上角的 “新建场景” 按钮,在弹出的窗口中选择 “空白三维场景” ,并输入相应的场景名称。确定后即可完成一个新场景的创建。
2、在场景上方的Tab栏中选择 “GEOTIFF” ,将本地的GEOTIFF文件导入进去。这里需要注意一下,有些用户将.tif导入后,在场景中并未显示,这是由于有些影像文件格式也是TIF文件,而这里支持的是地形文件导入,大家不要弄错了。
3、地形文件导入成功后,在场景界面的左侧会显示其图层,将地形图层展开,可以看到其中包含有全球影像。这是在GISBox中加载地形GEOTIFF文件时,搭配的全球影像底图。它自带标准地理坐标系统,能够辅助GIS软件准确识别地形GEOTIFF的空间位置,确保地形数据与真实世界地理范围精准对齐。
4、在我们可以选中 “绘制水面” 功能,此时鼠标指针就相当于一支画笔,按住 “Ctrl+滚轮” 可以缩放画笔大小,调节好后可以直接按住鼠标左键进行湖面绘制。
5、点击 “雕刻” 可对山体进行抬升和下压的操作。点击 “编辑” 可对地形进行框选,框选后,可对框选的区域进行 “抠除” 以及 “垂直压抬” 和 “函数压抬” 。垂直压抬是对高程(Z 值)进行统一倍数放大的基础操作;函数压抬则是用自定义数学函数对高程做非线性、差异化调整,二者都是为了让地形起伏更清晰、更符合表达需求。
6、编辑完成后,点击 “发布3DTiles” ,发布成功后服务分发中会新增一条服务。
7、点击 “cesium” ,即可在浏览器中预览我们编辑后的效果。
8、生成的服务地址也可以应用到其他的GIS平台或者数字孪生项目中。