Wie man Sonnenwinkel und multidirektionale Schattierung in GIS darstellt
2. April 2024Das Werkzeug „Dynamische Schummerung“ in Global Mapper visualisiert gerichtete Schatten auf Geländedaten, um zu simulieren, wie Licht und Schatten auf die Oberfläche fallen. Diese auch als Reliefschattierung bekannte Methode ist nützlich, um die Visualisierung der Geländestruktur zu verbessern, Schattenpositionen abzuschätzen und vieles mehr.
Vergleichen Sie eine Geländeschicht, die zur Anzeige von Höhenwerten schattiert ist, mit derselben Schicht, bei der die standardmäßige Schummerung aktiviert ist.
In Global Mapper ist die Schummerung eine einfache Visualisierungstechnik, die Rasterhöhendaten mithilfe eines UI-Schattierungselements darstellt. Die Höhenwerte selbst werden nicht verändert, sondern nur deren Darstellung in der 2D- und 3D-Ansicht. Dieser Blog beschreibt zwei Methoden, die mithilfe der folgenden Funktion realisiert werden können: Werkzeug für dynamische SchattierungBeide können zur Erstellung von Reliefkarten mit verbesserter Neigungsdarstellung verwendet werden, obwohl sie sich in ihrer Funktion unterscheiden:
- Reliefschattierung in der realen Welt Nutzt den Standort der Daten sowie eine festgelegte Uhrzeit und ein Datum, um den Sonnenwinkel anzuzeigen und so Licht und Schatten zu erzeugen, die die Realität darstellen.
- Multidirektionale Hangschattierung ist eine künstliche Visualisierungstechnik, die mehrere Lichtquellen nutzt, um die Textur und die Details der Daten zu verbessern.
Vergleichen Sie mit dem Schieberegler eine multidirektionale Schattierung mit einer realen Schattierung, die für 1:00 Uhr in Nebraska im März berechnet wurde.
Die angewendete Schummerung kann mithilfe dieser und weiterer Einstellungen im Werkzeug „Dynamische Schummerung“ weiter angepasst werden :
| Vertikale Überhöhung Verändert schrittweise die Darstellung des Z-Werts bzw. der Höhe in der 2D-Ansicht. Dies funktioniert ähnlich wie die Überhöhung in der 3D-Ansicht. Eine stärkere vertikale Überhöhung führt zu einem raueren Gelände mit tieferen Schatten. Diese Einstellung wird im Werkzeug „Dynamische Schummerung“ für 2D und unter „Konfiguration > 3D-Ansichtseigenschaften >“ verwaltet. Umgebung für die 3D-Ansicht.
Terrain-Shader sind integrierte und anpassbare Optionen zur Darstellung von Höhenunterschieden durch Farbgebung. Diese Optionen entsprechen denen der Viewer-Werkzeugleiste.
Die Farbanpassung basierend auf sichtbaren Höhenwerten ändert die Farben des Terrain-Shaders, sodass nur die in der 2D-Hauptansicht sichtbaren Höhenwerte interpretiert werden. Die Farben ändern sich beim Zoomen und Verschieben der Daten. |
Erforderliche Daten: Eine Geländerasterebene. Diese finden Sie über das Online-Datentool von Global Mapper oder Sie können Ihre eigene Datei importieren.
Reliefschattierung in der realen Welt
Global Mapper Version 25.1 enthält eine Erweiterung des Werkzeugs „Dynamische Schattierung“ . Es bietet nun die Möglichkeit, Sonnenazimut und -höhe anhand der Uhrzeit an einem bestimmten Standort zu berechnen. Ziel dieser Schattierungsmethode ist die präzise Modellierung der natürlichen Beleuchtung über dem Gelände. Mit diesem Werkzeug können Benutzer visualisieren, welche Bereiche zu jeder Jahreszeit im Laufe des Tages Sonnenlicht erhalten.
Um diese Methode zu verwenden, wählen Sie im Dialogfeld „Dynamische Schattierung“ links Datum und Uhrzeit für die automatische Berechnung des Sonnenstands in den 2D- und 3D-Arbeitsbereichen aus. Klicken Sie auf „Sonnenwinkel berechnen“ , um die Änderungen an den Daten anzuzeigen. Global Mapper warnt Sie, wenn die gewählte Zeit vor oder nach dem geplanten Sonnenaufgang liegt. Die Datums- und Zeiteinstellungen werden automatisch an den Standort der Daten angepasst; Sie müssen sich also keine Gedanken über Zeitänderungen machen!
Der Acadia-Nationalpark in Maine ist der erste Ort in Nordamerika, an dem im Oktober die Sonne aufgeht. Auf dieser Karte wurde das Werkzeug „Dynamische Hügelschattierung“ verwendet, um die Gebiete hervorzuheben, in denen die Sonne am 10. Oktober zum ersten Mal aufgeht. Eine darüberliegende, teilweise transparente topografische Karte dient als Referenz. Sowohl die Geländedaten (USGS 3DEP) als auch die topografischen Daten (World Topo Map) wurden mithilfe des Online-Daten-Tools direkt in Global Mapper importiert.
Multidirektionale Schattierung
Die multidirektionale Schummerung ist eine Datenvisualisierungstechnik, die mehrere Sonnen nutzt, um Details im Gelände hervorzuheben. Diese Methode eignet sich hervorragend, um alle Unebenheiten der Landschaft darzustellen oder bestimmte Merkmale zu betonen. Solche hochdetaillierten Karten, die Daten auf ansprechende Weise visualisieren, werden häufig in der kreativen Kartenerstellung eingesetzt und lassen sich in Global Mapper einfach generieren.
Aktivieren Sie im Werkzeug „Dynamische Schattierung“ die Option „Mehrere Lichtquellen verwenden“, um vier bis sechs Lichtquellen zu aktivieren. Diese separaten Lichtquellen erzeugen Schatten an steilen Geländeabschnitten, ohne Spalten und andere umliegende Bereiche zu verdecken. Passen Sie die Sonnenpositionen mithilfe des Gimbals für die Lichtrichtung an Ihre Daten an. Sobald eine Sonne angepasst wird, werden die anderen automatisch synchronisiert, um einen gleichmäßigen Abstand zu gewährleisten. In der Regel erzeugt ein Fokussierungseffekt für kleine Details ein stärkeres Licht, wenn die Sonne näher an die Mitte gerückt wird. Ein größerer Abstand zwischen den Sonnen erzeugt ein weicheres Erscheinungsbild.
Diese multidirektionale Schummerung wurde mithilfe von vier Lichtquellen, einem weißen Tageslicht-Shader sowie einer verstärkten vertikalen Überhöhung und Hervorhebung erzeugt.
Datenvisualisierungsmethoden in Global Mapper, wie z. B. Schummerung, lassen sich per Screenshot exportieren oder durch die Erstellung eines Kartenlayouts anpassen. Weitere Informationen zur Erstellung von Kartenlayouts finden Sie in diesem YouTube-Video: Kartenveröffentlichung in Global Mapper.
Testen Sie die dynamische Hügelschattierung in Global Mapper noch heute 14 Tage lang kostenlos ! Bei Fragen kontaktieren Sie uns bitte!
