# 概览

UE4插件TerraForm能通过DTM在UE4中创建地形,通过卫星影像来生成植物覆盖区域遮罩,通过公路,铁路,小路的矢量图来生成相应的模型。此处用的素材包是:Procedural Landscape Ecosystem。里面的铁路公路模型,树,地形样式均出自该素材包。

# 概念

需要的数据有:

  1. Digital Terrain Model 数字地面模型

    DTM

  2. Aerial/Statellite Imagery 高空影像

    Aerial

  3. Road/Rail/Trail Vector Maps 道路矢量地图

    RoadRailTrailVectorMap

# 地形数据

# DTM

数字地形模型(DTM, Digital Terrain Model)最初是为了高速公路的自动设计提出来的(Miller,1956)。此后,它被用于各种线路选线(铁路、公路、输电线)的设计以及各种工程的 面积、体积、坡度计算,任意两点间的通视判断及任意断面图绘制。在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图,制作正射影像图以及地图的修测。在遥感应用中可作为分类的辅助数据。它还是地理信息系统的基础数据,可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、DTM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。

DTM是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示,或者说,DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。x、y表示该点的平面坐标,z值可以表示高程、坡度、温度等信息,当z表示高程时,就是数字高程模型,即DEM。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

# DEM

数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达),它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。

一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。

# 常见获取来源

  1. 地面控制点(GCP)
  2. 等高线
  3. 三角不规则网络(TIN)
  4. 根据航空摄影的质量和规模,以各种分辨率的立体数字航空摄影中提取DEM

# DEM常见用途

  1. 提取地形参数
  2. 模拟水流量或质量运动(例如, 滑坡)
  3. 创建浮雕图
  4. 3D可视化效果的渲染
  5. 物理模型的创建(包括浮雕图)
  6. 航空摄影或卫星图像的校正
  7. 减少重力测量(重力,物理大地测量)(地形校正)
  8. 地形学和自然地理学中的地形分析

# DSM

数字地表模型(Digital Surface Model,缩写DSM)是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。和DEM相比,DEM只包含了地形的高程信息,并未包含其它地表信息,DSM是在DEM的基础上,进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域,得到了很大程度的重视。

# 航空摄影

航空摄影又称“空中摄影”。是指利用航空器上安置专用航空摄影仪,从空中对地面或空中目标所进行的摄影方式。按摄影目标和方向的不同,可划分为垂直摄影、倾斜摄影和对空摄影。能减少野外作业量,减轻劳动强度,并且不受地理环境条件的限制,具有快速、精确、经济等优点。广泛用于测绘地图、地质、水文、矿藏和森林资源调査、农业产量评估及大型厂矿和城镇的规划、铁路、公路、高压输电线路和输油管线的勘察选线、气象预报和环境监测等,也可用于航空侦察、新闻报道和拍摄电影、电视片。

# 地图矢量化

地图矢量化是重要的地理数据获取方式之一。所谓地图矢量化,就是把栅格数据转换成矢量数据的处理过程。当纸质地图经过计算机图形、图像系统光—电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件,这种与纸质地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。

栅(shān)格数据就是将空间分割成有规律的网格,每一个网格称为一个单元,并在各单元上赋予相应的属性值来表示实体的一种数据形式。每一个单元(像素)的位置由它的行列号定义,所表示的实体位置隐含在栅格行列位置中,数据组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性或指向其属性的指针。一个优秀的压缩数据编码方案是:在最大限度减少计算机运算时间的基点上进行最大幅度的压缩。

栅格数据是由按照行和列组织的像元责成的,每一个像元都包含了信息值,可以是航片,卫星影像,数字图片等等。

在使用 ArcGIS Spatial Analyst 扩展模块进行空间分析时作为源数据使用。图片栅格通常用作表格中的属性,它们可同地理数据一同显示,并可传达有关地图要素的附加信息。

栅格数据的使用主要包括:

  • 作为底图使用:栅格底图共有三种主要来源,分别为正射航空摄影、正射卫星影像和正射的扫描地图。栅格图像导入到ARCGIS当中需要利用地理配准工具对其进行相应的配准操作,完善其空间信息,便于之后的使用。
  • 作为表面底图:栅格非常适合表示沿地表连续变化的数据,常用栅格数据表示高程,降雨量,温度等等。
  • 用作主题地图:表示主题数据的栅格可以通过分析其他数据获得。
  • 用作要素的属性

# 数据获取来源

# 相关软件

# 相关资料

# 操作过程

  1. 使用某个GIS数据处理相关软件处理数据,这里使用的是GlobalMapper,在这个软件中将数据对齐,截取我们需要的部分。

    SelectArea

  2. 将处理的DTM导出到UE4中生成地形

    generatedLandscape

  3. 将road/rail/trail矢量数据导入UE4生成公路,铁路,小道。

    railway

    road

  4. 最后生成树木

    generateTree

  5. 经过处理后的场景

    scene3