使用GDAL對DEM渲染處理流程

2021-06-12 09:28:24 字數 2757 閱讀 9675

有時候我使用qgis的hillshade外掛程式來生成山體陰影資料，然後和原來的dem資料疊加顯示。使用顏色表渲染後以及使用半透明顯示的效果下圖所示：

圖1 使用hillshade使用假彩色渲染的效果

寫在開始之前

在開始之前，你需要有下面的資料：

dem資料——我這裡的資料名字是「alt.tif」

向量資料（比如shp格式），範圍是你最終處理結果的範圍——我這裡的名字是「tanzania.shp」

首先我們需要生成乙個山體陰影資料。qgis裡面有乙個使用python寫的很好用的外掛程式。在grass中使用這個外掛程式可以來生成山體陰影資料。但在本文中，我將使用gdal提供的工具來生成。我們要使用的是乙個叫gdaldem的命令列程式。在這裡我不會對gdaldem的引數進行說明解釋，因為在gdaldem的幫助文件中有詳細的說明。

我們生成山體陰影資料的命令列如下：

gdaldemhillshade alt.tif shade.tif -z 5 -s 111120 -az 90
生成的結果如下圖所示：

圖2 處理生成的山體陰影資料

首先你需要選擇了乙個合適的顏色調色盤（其中大約有

五、六個顏色），此外你還需要知道dem資料中的高程範圍。這個範圍你可以在qgis很容易的點幾次滑鼠就搞定了，但是這裡我們使用gdal的命令列：

gdalinfo -mm alt.tif
執行上面的命令列輸出的資訊包括第一波段的最大最小值，這個最大值最小值就是我們需要的東西。輸出的內容如下所示：

band 1 block=1334x3 type=uint16, colorinterp=gray


computed min/max=1.000,5768.000


nodata value=65535
ok，通過上面的內容可以知道，我們的最低高程是1公尺，最大高程為5789公尺——這裡就是坦尚尼亞的乞力馬扎羅山的海拔！接下來我們把這個高程範圍分為5類來匹配「landcarpet europe」制定的調色盤（這裡的landcarpet europe可能就是歐洲的乙個地圖渲染的顏色的標準吧，詳細內容參考顏色如圖3所示）。此外我又加了乙個顏色就是在最高的地方設定為白色。

圖3 landcarpet europe顏色

調色盤的內容如下：

65535 255 255 255


5800 254 254 254


3000 121 117 10


1500 151 106 47


800 127 166 122


500 213 213 149


1 218 179 122
上面的一共有四列值，第一列表示的是高程值，後面三個就是對應的rgb值。把上面的內容儲存為乙個叫ramp.txt的檔案，放到alt.tif所在的資料夾下。你會發現上面的值在低海拔處比較密集，而高海拔地區比較稀疏。（這裡有一句看不明白，沒翻譯，不影響後續使用）。另外，可以發現我設定的顏色在地勢最高的地方接近白色，所以最後設定nodata值（65535）的rgb值是白色（255，255，255）。

好了，現在我們可以用下面的命令生成彩色地形圖：

gdaldem color-relief alt.tif ramp.txt relief.tif
處理的結果如下所示：

圖4 生成的彩色地形圖

處理的結果好像和調色盤設定的顏色不太一致，不要擔心，我們將在下面的步驟進行處理。

接下來的步驟是將上面生成的兩個影象合併起來。我使用frank warmerdam的hsv_merge.py指令碼來完成。命令列指令碼如下：

./hsv_merge.py relief.tif shade.tif colour_shade.tif
處理的結果如下圖：

圖5 使用山體陰影資料和顏色渲染資料合併後的資料

你可能已經注意到，目前處理的顏色和我們使用的調色盤的顏色比較類似了。這裡有點小問題，就是把影象中的nodata值變成了白色（rgb:255 255 255）。

通過上面的步驟你可能已經得到了你想要的結果。此外，你還可以使用向量資料來對資料進行裁切和掩碼。命令列**如下：

gdalwarp -co compress=deflate -dstnodata 255 -cutline tanzania.shp  colour_shade.tif colour_shade_clipped.tif
我最後得到的影象是乙個無壓縮的tif資料，這個資料除了坦尚尼亞範圍內有資料，以外都是nodata，影象如下：

圖6 最終結果：坦尚尼亞假彩色高程地圖

python 呼叫gdal 處理dem資料

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