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前言
最近老师布置作业：DEM的可视化表达。想做一个等高线地形图那样、看起来高级一点的等高线，可是我看网上大多数教程都只展示了【等值线】工具，做出来效果都一般。我自认为自己做出来的效果还可以，把步骤分享给大家。使用到的工具和过程真的都很简单，只不过是我写的详细而已，千万不要被吓到！！
一、效果图展示
成图如下：
成图有以下亮点：
- 使用12.5m分辨率DEM数据，精度较高
- 将DEM数据用红蓝色带60%的透明度显示，看起来更文艺好看
- 将【山体阴影】用90%透明度显示，可以增强视觉上的立体效果
- 计曲线加粗显示，符合地形图的风格和特点
- 等高线注记按比例尺显示，大小合适，并且将等高线打断，不会影响到注记的可读性，也能显示出背景颜色
这是后期又生成的10M间隔等高线，在ArcScene中进行三维显示，把等高线显示成立体效果，看上去挺炫的，哈哈。
二、地形（DEM）可视化表达
1.一维可视化
一般指地形断面（也称地形剖面），即通过图示的方式反映地形在给定方向上的起伏状况。
（该图片结果是小组内一个学霸小仙女所做，夸夸） 网上有教程，可以参考下面两个： [【ArcGIS】绘制地形剖面图](https://blog.csdn.net/nju_zjy/article/details/89844410) [ARCGIS（一）：如何用ArcMAP绘制剖面线](https://jingyan.baidu.com/article/86f4a73e93647a37d752696b.html)
2.二维可视化
将三维地形表面投影到二维平面，并用约定的符号进行表达，根据所采用的方式，二维可视化又有等高线法、分层设色法、明暗等高线、地貌晕渲（利用光照模型的【山体阴影】）表达等
（明暗等高线法就是根据斜坡所对的光线方向确定等高线的明暗程度；将受光部分的等高线设为浅色，背光部分等高线设为暗色，从而在视觉上呈现出一种立体的效果）
3.三维可视化
试图通过计算机模拟的手段来恢复真实地形，包括视框透视、地形逼真显示、多分辨率地形模型等（老师PPT里的，这几个我也不太懂，但像我前面把等高线和DEM用三维立体显示，这就是一种三维可视化）
二、ArcGIS中利用DEM数据制作等高线
终于到这一部分了，前面只是为了知识更完整给大家补充的知识体系。
这里还是提醒大家（同时告诫自己），想要深入学习知识，而不是紧急性的要解决某个问题，尽量还是系统性地跟老师学习一门课程，或者读专业领域的经典教材。纵使网络世界的信息海量，但相较于书本和教材中的知识，那简直是九牛之一毫，我觉得每本书都是一个绚丽多彩的世界。（我真啰嗦，又扯远了）
1.DEM数据下载
30m和90m分辨率DEM数据可以从地理空间数据云上获取。我常用的是30m分辨率的，该网站上可以下载到3种。ASTER GDEM V2版采用了一种先进的算法对V1版GDEM影像进行了改进，提高了数据的空间分辨率精度和高程精度。ASTER GDEM V3版本，在V2的基础之上，新增了36万光学立体像对数据，主要用于减少高程值空白区域、水域数值异常。更多DEM详情可以参考如下网站：免费DEM数据下载方式总结
在这个练习中，我尝试使用了ALOS 12.5m分辨率数据（下载地址：12.5m ALOS数据下载地址）
2.镶嵌
如果研究区不能被一景数据覆盖的话，下载好多个数据后打开的样子如下图所示，这时候需要做一个镶嵌。需要用到ArcGIS中的工具【镶嵌】。（只做很小的区域一般一景数据就够了，不需要这一步）
运行结果：
3.提取出需要的区域
这里用到【按掩膜提取】工具，需要输入面要素的矢量数据。如果没有矢量数据，跟我一样是自己选取一个矩形区域的话，可以新建一个面要素，然后利用【编辑器】新创建一个矩形要素。
我只选了一小块区域，因为大区域提取出来的等高线实在太密了，不易做图，而且要显示半天，电脑显卡可能会崩掉。
结果如下图：
（下面的步骤我用的都是12.5m的数据）
4.生成等高线
利用【等值线】工具，生成等高线。对各输入值不太确定的，可以点击右下角【显示帮助】按钮，右侧会有帮助，告诉你这个参数的作用。“起始等值线”一般用默认。如果你根据研究区DEM的最低高程值设了1343，那么生成的等高线的高程就会根据这个值按“等高线间距”生成，比如：1393、1443。。。但这样的值对我们读图十分不便，我们一般喜欢5或10的倍数，所以设0或1340，生成的等高线的值就是1350、1400。。。。
这样生成的等高线很不美观，线也不够平滑。
5.简化线
利用【简化线】工具，在不改变基本几何形状的情况下，通过移除相对多余的折点来简化线。可以将线条上的细小弯曲去掉，保留等高线的基本形状不变。
绿色的是简化后的。
6.平滑线
可以看到简化后的线在折角处都很“生硬”，尤其是一些锐角的地方，我们希望它可以变成圆角，会相对自然一点，可以用到【平滑线】工具。在这里平滑方式有两种：PAEK和BEZIER贝塞尔曲线。PEAK需要输入平滑容差，不同容差平滑的程度不同，需要多尝试几次，选择自己最满意的，相对来说不易产生交叉现象。而贝塞尔曲线生成的曲线更光滑更好看，但变形也相对较大，同意产生交叉。
红色是一开始生成的50米间隔等高线，绿色是20米容差简化线之后的，蓝色是使用贝塞尔曲线平滑之后的结果。
这些错误不是所有数据都会生成，只是一个示例，具体使用哪种方式平滑、设置多少米的容差，都需要多次尝试（注意命名方式的清晰和规范，以便比较，如**_con50_simp20_B），选择出自己需要的。
7.去除碎部
打开上一步结果数据的属性表，添加两个新字段（未编辑状态下），浮点类型的【Length】和短整型的【type】（用于下一步给首曲线和计曲线分类），并在【Length】表头上右键选择【计算几何】，计算每条等高线的长度。再右击，选择【升序排列】，在编辑状态下，选中长度<200m（长度可以自定义）的记录（行）删除，可以根据情况，保留山顶和研究区边界一些短的等高线。
8.提取计曲线
根据【contour】（高程值）字段，先【升序排列】，每隔5个等高距选中该记录。然后在【type】上右键，使用【字段计算器】为计曲线赋值2，为其余的赋值1。
后来发现，也可以在生成等高线时，将【等值线】工具换成【含障碍的等值线】，只需要将【计曲线间距】设成5*【等值线间距】就可以了，这样生成的等值线图层会自动生成【Type】字段，值为2的是计曲线。
二、等值线注记
最后的关键一步就是要给等高线添加注记，标明每条等高线的高程值。
在这里大家常用的可能是在图层名上右键，勾选【标注】，然后在图层的【标注】属性里各种设置大小、晕渲、掩膜啥的，最后还发现在视图下一缩放、一变换比例尺，标注大小就变得很不合适。这时候可能又需要在图层名上右键，选择【将标注转换为注记】，结果发现大小还不合适！！！！（标注和注记的区别不再赘述，需要讲解的可以在下区评论）不是太小看不清就是太大遮挡等高线，还得多次尝试！！！！网上有类似的教程，我就不赘述了。当然这样的方法也可以，就是太麻烦了！！往往效果还不尽如人意！
在这里，要特别强调使用【等值线注记】这一工具。输入等值线图层，设置参考比例，默认是当前的比例，这里可以先在【布局视图】下根据作图需求把比例尺设置好再返回【数据视图】做这一步。【等值线类型字段】就是选择【type】字段。
会自动生成一个新的组合图层（包括线要素图层，掩膜图层和注记图层），只需要显示这个图层就好了，之前生成的等高线图层都可以去掉勾选！！（不然你可能会觉得等值线穿过了高程值注记）【建立索引的】指计曲线，【中间】指首曲线。然后在图层管理的最上方【图层】处右键，打开【高级绘制选项】，只勾选【等值线要素】就好了。然后就更改线条的粗细和颜色就好了，我用的是下面两个颜色。
这里更改线条粗细时可以将地图导出，查看具体效果，在ArcGIS种显示出来的和导出的地图效果会有很大差别。
三、成图美化
然后按需插入【标题】【比例尺】【指北针】【图例】就好了。如果加【经纬网】或【方里网】就不用加指北针了（在【数据框属性】的【格网】里添加）
我这里还使用【山体阴影】工具生成了山体阴影数据，把山体阴影数据和DEM数据设置了透明度叠加显示，DEM的色带让整个图更好看，山体阴影可以增强整幅图的3D立体感。（这里DEM的透明度我设的是60%，山体阴影90%，也可以按个人喜好设置）
终于完成了，快【导出地图】成图片看一下效果，可以把分辨率设高一点，一般最低400dpi
总结
文章中所有使用到的工具都可以直接用【搜索】
如果还有哪些错误，或者步骤和工具不清楚，可以在评论区留言，我看到会第一时间回复的。
一点点唠叨：我自己做的时候感觉真的思路很简单，就生成等高线，简化，平滑，生成注记，没想到竟然写了一万三千字才把过程写完。真的是每一个步骤都怕没有讲清楚，恨不得把【编辑器】工具条在哪，怎么找都写出来。但字数实在太多了，怕大家会觉得这个过程太复杂，望而生畏。其实我觉得很多操作就是这样，自己觉得间的，但其实一定要亲自尝试才会知道每一个设置都在哪，每个参数的变化是什么效果。展开来说的话，再一万字也讲不完，一定要亲自尝试体验一下！！！
最后，有两张图是另一位学霸小仙女提供的，超级棒，表示十万分致谢！！有几个工具和技巧也是从其他小仙女那里学来的，之分感谢！！