กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 18 นาที

การทำแผนที่ภูมิประเทศ

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ...

การทำแผนที่ภูมิประเทศ | วิกิภาษาไทย

บทความความรู้ภาษาไทย

การทำแผนที่ภูมิประเทศ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ

การทำแผนที่ภูมิประเทศ คืออะไร?

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมาภูมิประเทศหรือลักษณะภูมิประเทศเป็นแง่มุมที่สำคัญของภูมิศาสตร์กา…

บทความอธิบายเรื่อง “โปรไฟล์เนินเขา” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

ภาพตัดขวางของเนินเขา เป็นรูป แบบการแสดงภาพภูมิประเทศที่เก่าแก่ที่สุดในแผนที่โดยเป็นการวาดภาพภูเขาและเนินเขาในมุมมองด้านข้าง วางไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนแผนที่ขนาดเล็ก (ครอบคลุมพื้นที่กว้าง) ป…

บทความอธิบายเรื่อง “ภาพประกอบทางภูมิศาสตร์” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

2464 AK Lobeck ได้ตีพิมพ์แผนภาพภูมิประเทศของสหรัฐอเมริกาโดยใช้เทคนิคโปรไฟล์เนินเขาขั้นสูงเพื่อแสดงการกระจายตัวของภูมิประเทศบนแผนที่ขนาดเล็ก Erwin Raiszได้พัฒนา กำหนดมาตรฐาน และสอนเทคนิคนี้เพ…

บทความอธิบายเรื่อง “ระนาบเฉียง” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

เมื่อไม่นานมานี้Tom Pattersonได้พัฒนาเทคนิคการสร้างแผนที่ภูมิประเทศด้วยคอมพิวเตอร์โดยได้รับแรงบันดาลใจจากงานของ Raisz ซึ่งเรียกว่าplan oblique relief [ นี้เริ่มต้นด้วยภาพนูนต่ำ จากนั้นเลื่อน…

บทความอธิบายเรื่อง “แฮชเชอร์” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

เส้นแฮชเชอร์ซึ่งได้รับการกำหนดมาตรฐานครั้งแรกโดยนักภูมิประเทศชาวออสเตรีย โยฮันน์ เกออร์ก เลห์มันน์ ในปี 1799 เป็นรูปแบบการแรเงาโดยใช้เส้น เส้นเหล่านี้แสดงทิศทางของความลาดชัน และด้วยความหนาแล…

บทความอธิบายเรื่อง “เส้นคอนทัวร์” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

เส้นชั้นความสูง (หรือเส้นไอโซไฮป์) เป็นเส้นไอโซไลน์ที่มีระดับความสูงเท่ากัน ซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกในฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 18 นี่เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการแสดงระดับความสูงเชิงปริมาณ และคุ้น…

บทความอธิบายเรื่อง “เส้นชั้นความสูงทานากะ (นูนต่ำ)” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

เทคนิคเส้น ชั้นความสูงแบบทานากะ (Tanaka contours)เป็นวิธีการที่ใช้ในการแสดงเส้นชั้นความสูงเพื่อช่วยให้เห็นภาพภูมิประเทศได้ชัดเจนขึ้น เส้นต่างๆ จะถูกเน้นหรือแรเงาขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์กับแหล…

บทความอธิบายเรื่อง “นูนเงา” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

การแรเงาภูมิประเทศหรือการแรเงาเนินเขา แสดงรูปร่างของภูมิประเทศอย่างสมจริงโดยแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวสามมิติจะได้รับแสงจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดอย่างไรเงาโดยปกติจะใช้รูปแบบการจัดแสงจากด้านบนซ้ายโด…

บทความอธิบายเรื่อง “ร่มเงาที่ส่องสว่าง” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

ผลงานของอิมฮอฟรวมถึงวิธีการแรเงาหลายสี โดยใช้สีม่วงในหุบเขาและสีเหลืองบนยอดเขา ซึ่งเรียกว่า "การแรเงาแบบส่องสว่าง" การส่องสว่างด้านข้างของภูมิประเทศที่หันหน้าเข้าหาแหล่งกำเนิดแสงด้วยสีเหลือง…

บทความอธิบายเรื่อง “การบังแสงหลายทิศทาง” ที่เกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ อย่างไร?

คำวิจารณ์ทั่วไปของการสร้างเงาเนินเขาเชิงวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์คือลักษณะที่ดูแข็งกระด้างและไม่เป็นธรรมชาติ โดยที่เนินที่หันหน้าเข้าหาแสงจะเป็นสีขาวทึบ และเนินที่หันหน้าออกไปจะเป็นสีดำทึบ Ra…

เปิดฉบับอ่านง่าย จัดเนื้อหาให้อ่านภาพรวมได้เร็วขึ้น

ภาพรวม

  • การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมาภูมิประเทศหรือลักษณะภูมิประเทศเป็นแง่มุมที่สำคัญของภูมิศาสตร์กา…

โปรไฟล์เนินเขา

  • ภาพตัดขวางของเนินเขา เป็นรูป แบบการแสดงภาพภูมิประเทศที่เก่าแก่ที่สุดในแผนที่โดยเป็นการวาดภาพภูเขาและเนินเขาในมุมมองด้านข้าง วางไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนแผนที่ขนาดเล็ก (ครอบคลุมพื้นที่กว้าง) ป…

ภาพประกอบทางภูมิศาสตร์

  • 2464 AK Lobeck ได้ตีพิมพ์แผนภาพภูมิประเทศของสหรัฐอเมริกาโดยใช้เทคนิคโปรไฟล์เนินเขาขั้นสูงเพื่อแสดงการกระจายตัวของภูมิประเทศบนแผนที่ขนาดเล็ก Erwin Raiszได้พัฒนา กำหนดมาตรฐาน และสอนเทคนิคนี้เพ…

ระนาบเฉียง

  • เมื่อไม่นานมานี้Tom Pattersonได้พัฒนาเทคนิคการสร้างแผนที่ภูมิประเทศด้วยคอมพิวเตอร์โดยได้รับแรงบันดาลใจจากงานของ Raisz ซึ่งเรียกว่าplan oblique relief [ นี้เริ่มต้นด้วยภาพนูนต่ำ จากนั้นเลื่อน…

แฮชเชอร์

  • เส้นแฮชเชอร์ซึ่งได้รับการกำหนดมาตรฐานครั้งแรกโดยนักภูมิประเทศชาวออสเตรีย โยฮันน์ เกออร์ก เลห์มันน์ ในปี 1799 เป็นรูปแบบการแรเงาโดยใช้เส้น เส้นเหล่านี้แสดงทิศทางของความลาดชัน และด้วยความหนาแล…
  • มีการพยายามหลายครั้งที่จะสร้างเทคนิคนี้ขึ้นมาใหม่โดยใช้ข้อมูล GIS ดิจิทัล แต่ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันไป

เส้นคอนทัวร์

  • เส้นชั้นความสูง (หรือเส้นไอโซไฮป์) เป็นเส้นไอโซไลน์ที่มีระดับความสูงเท่ากัน ซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกในฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 18 นี่เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการแสดงระดับความสูงเชิงปริมาณ และคุ้น…
  • การสำรวจระดับชาติส่วนใหญ่ในศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 ไม่ได้บันทึกลักษณะภูมิประเทศตลอดพื้นที่สำรวจทั้งหมด แต่คำนวณเฉพาะระดับความสูง ณ จุดสำรวจเท่านั้น แผนที่ภูมิประเทศ ของสำนักงานสำรวจท…
  • ในแผนที่ที่จัดทำโดยSwisstopoสีของเส้นชั้นความสูงใช้เพื่อระบุประเภทของพื้นดิน: สีดำสำหรับหินเปล่าและเศษหิน สีฟ้าสำหรับน้ำแข็งและเส้นชั้นความสูงใต้น้ำ และสีน้ำตาลสำหรับพื้นดินที่ปกคลุมด้วยดิน

เส้นชั้นความสูงทานากะ (นูนต่ำ)

  • เทคนิคเส้น ชั้นความสูงแบบทานากะ (Tanaka contours)เป็นวิธีการที่ใช้ในการแสดงเส้นชั้นความสูงเพื่อช่วยให้เห็นภาพภูมิประเทศได้ชัดเจนขึ้น เส้นต่างๆ จะถูกเน้นหรือแรเงาขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์กับแหล…
  • วิธีนี้ได้รับการพัฒนาโดยศาสตราจารย์ Tanaka Kitiro ในปี 1950 แต่ได้มีการทดลองใช้มาตั้งแต่ปี 1870 แล้ว โดยไม่ประสบความสำเร็จมากนักเนื่องจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยีในการพิมพ์ ภูมิประเทศที่ได้ในขณะน…
  • วิธีนี้มีปัญหาอยู่หลายประการ ในอดีต เทคโนโลยีการพิมพ์ไม่สามารถสร้างเส้นโครงร่างของทานากะได้ดี โดยเฉพาะเส้นสีขาวบนพื้นหลังสีเทา วิธีนี้ยังใช้เวลานานมาก นอกจากนี้ ลักษณะที่เป็นขั้นบันไดก็ดูไม่…

สีโทนไฮโปสโตเมตริก

บทความต้นฉบับฉบับเต็ม
แผนที่ภูมิประเทศของUSGS เมืองสโตว์ รัฐเวอร์มอนต์พร้อมเส้นชั้นความสูงที่ช่วงห่าง 20 ฟุต

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมาภูมิประเทศหรือลักษณะภูมิประเทศเป็นแง่มุมที่สำคัญของภูมิศาสตร์กายภาพและด้วยเหตุนี้ การแสดงภาพภูมิประเทศจึงเป็นปัญหาหลักในการออกแบบแผนที่และในปัจจุบันระบบสารสนเทศทาง ภูมิศาสตร์ และ การแสดง ภาพทางภูมิศาสตร์ ก็มีความสำคัญมากขึ้น ด้วย

โปรไฟล์เนินเขา

จากแผนที่เกาะฮิสปานิโอลา ปี 1639 โดยโยฮันเนส วิงบูนส์แสดงให้เห็นถึงการใช้ข้อมูลรูปทรงของเนินเขา

ภาพตัดขวางของเนินเขา เป็นรูป แบบการแสดงภาพภูมิประเทศที่เก่าแก่ที่สุดในแผนที่โดยเป็นการวาดภาพภูเขาและเนินเขาในมุมมองด้านข้าง วางไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนแผนที่ขนาดเล็ก (ครอบคลุมพื้นที่กว้าง) ปัจจุบันไม่ค่อยมีการใช้ภาพตัดขวางของเนินเขาแล้ว ยกเว้นในรูปแบบของสไตล์ "โบราณ"

ภาพประกอบทางภูมิศาสตร์

ส่วนหนึ่งของแผนที่ภาคตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกาที่จัดทำโดย Raisz ในปี 1941 แสดงให้เห็นถึงรูปแบบการวาดภาพภูมิประเทศของเขา

ในปี พ.ศ. 2464 AK Lobeck ได้ตีพิมพ์แผนภาพภูมิประเทศของสหรัฐอเมริกาโดยใช้เทคนิคโปรไฟล์เนินเขาขั้นสูงเพื่อแสดงการกระจายตัวของภูมิประเทศบนแผนที่ขนาดเล็ก Erwin Raiszได้พัฒนา กำหนดมาตรฐาน และสอนเทคนิคนี้เพิ่มเติม ซึ่งใช้พื้นผิวทั่วไปเพื่อเลียนแบบ รูปร่าง ของภูมิประเทศในพื้นที่ขนาดใหญ่การผสมผสานระหว่างโปรไฟล์เนินเขาและภาพนูนต่ำ รูปแบบการแสดงภูมิประเทศนี้มีความเป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวของผู้สร้าง—มักจะวาดด้วยมือ—และพบว่ามีประโยชน์ในการแสดงรูปแบบ ทาง ธรณีสัณฐานวิทยา

ระนาบเฉียง

แผนที่กายภาพของสหรัฐอเมริกาที่เชื่อมต่อกันของแพตเตอร์สัน เวอร์ชันเว็บที่แสดงภาพภูมิประเทศแบบเฉียง โปรดสังเกตการปรากฏของเทือกเขาร็อกกี้ในเวอร์ชันขนาดเต็ม

เมื่อไม่นานมานี้Tom Pattersonได้พัฒนาเทคนิคการสร้างแผนที่ภูมิประเทศด้วยคอมพิวเตอร์โดยได้รับแรงบันดาลใจจากงานของ Raisz ซึ่งเรียกว่าplan oblique relief [ นี้เริ่มต้นด้วยภาพนูนต่ำ จากนั้นเลื่อนพิกเซลไปทางทิศเหนือตามสัดส่วนความสูง ผลที่ได้คือการทำให้ภูเขา "ตั้งตรง" และ "ทับซ้อน" กับลักษณะทางทิศเหนือในลักษณะเดียวกับโปรไฟล์เนินเขา ผู้ชมบางคนสามารถมองเห็นผลนี้ได้ง่ายกว่าคนอื่น

แฮชเชอร์

แผนที่เมืองเบิร์นของดูฟูร์ (ปี 1907) นี่คือแผนที่แบบแรเงาเส้นประ

เส้นแฮชเชอร์ซึ่งได้รับการกำหนดมาตรฐานครั้งแรกโดยนักภูมิประเทศชาวออสเตรีย โยฮันน์ เกออร์ก เลห์มันน์ ในปี 1799 เป็นรูปแบบการแรเงาโดยใช้เส้น เส้นเหล่านี้แสดงทิศทางของความลาดชัน และด้วยความหนาและความหนาแน่นโดยรวม เส้นเหล่านี้ให้ความรู้สึกทั่วไปของความชัน เนื่องจากไม่ใช่ตัวเลข จึงมีประโยชน์น้อยกว่าเส้นชั้นความสูงในการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ แต่สามารถสื่อสารรูปร่างของภูมิประเทศที่ค่อนข้างเฉพาะเจาะจงได้สำเร็จโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประสิทธิภาพในการแสดงความสูงต่ำ เช่น เนินเขาที่ลาดเอียง เป็นมาตรฐานในแผนที่ภูมิประเทศของเยอรมนีจนถึงศตวรรษที่ 20

มีการพยายามหลายครั้งที่จะสร้างเทคนิคนี้ขึ้นมาใหม่โดยใช้ข้อมูล GIS ดิจิทัล แต่ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันไป

เส้นคอนทัวร์

เส้นชั้นความสูง (หรือเส้นไอโซไฮป์) เป็นเส้นไอโซไลน์ที่มีระดับความสูงเท่ากัน ซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกในฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 18 นี่เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการแสดงระดับความสูงเชิงปริมาณ และคุ้นเคยกันดีจากแผนที่ภูมิประเทศ

การสำรวจระดับชาติส่วนใหญ่ในศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 ไม่ได้บันทึกลักษณะภูมิประเทศตลอดพื้นที่สำรวจทั้งหมด แต่คำนวณเฉพาะระดับความสูง ณ จุดสำรวจเท่านั้น แผนที่ภูมิประเทศ ของสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา (USGS) ได้รวมการแสดงลักษณะภูมิประเทศด้วยเส้นชั้นความสูง ดังนั้นแผนที่ที่แสดงลักษณะภูมิประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผนที่ที่แสดงระดับความสูงอย่างแม่นยำ จึงถูกเรียกว่าแผนที่ภูมิประเทศ (หรือ "แผนที่โทโป") ในสหรัฐอเมริกาและการใช้งานนี้ได้แพร่หลายไปทั่วโลก

แผนที่ ช่องเขาเบอร์นินาของ ซิกฟรีด (ค.ศ. 1877) พร้อมเส้นชั้นความสูงสีดำ สีน้ำเงิน และสีน้ำตาล ที่ช่วงห่าง 30 เมตร

ในแผนที่ที่จัดทำโดยSwisstopoสีของเส้นชั้นความสูงใช้เพื่อระบุประเภทของพื้นดิน: สีดำสำหรับหินเปล่าและเศษหิน สีฟ้าสำหรับน้ำแข็งและเส้นชั้นความสูงใต้น้ำ และสีน้ำตาลสำหรับพื้นดินที่ปกคลุมด้วยดิน

เส้นชั้นความสูงทานากะ (นูนต่ำ)

เทคนิคเส้น ชั้นความสูงแบบทานากะ (Tanaka contours)เป็นวิธีการที่ใช้ในการแสดงเส้นชั้นความสูงเพื่อช่วยให้เห็นภาพภูมิประเทศได้ชัดเจนขึ้น เส้นต่างๆ จะถูกเน้นหรือแรเงาขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงในทิศตะวันตกเฉียงเหนือ หากวัตถุที่กำลังแสดงอยู่จะบังเงาส่วนหนึ่งของเส้นชั้นความสูง เส้นชั้นความสูงนั้นจะถูกแทนด้วยแถบสีดำ ในทางกลับกัน หากส่วนลาดชันหันเข้าหาแหล่งกำเนิดแสง เส้นเหล่านั้นจะถูกแทนด้วยแถบสีขาว

วิธีนี้ได้รับการพัฒนาโดยศาสตราจารย์ Tanaka Kitiro ในปี 1950 แต่ได้มีการทดลองใช้มาตั้งแต่ปี 1870 แล้ว โดยไม่ประสบความสำเร็จมากนักเนื่องจากข้อจำกัดทางเทคโนโลยีในการพิมพ์ ภูมิประเทศที่ได้ในขณะนั้นเป็นภาพขาวดำ [ ต่อมา นักทำแผนที่Berthold Hornได้สร้างซอฟต์แวร์เพื่อสร้างเส้นชั้นความสูงแบบ Tanaka ในรูปแบบดิจิทัล และ Patrick Kennelly นักทำแผนที่อีกคนหนึ่งได้ค้นพบวิธีเพิ่มสีสันให้กับแผนที่เหล่านี้ ทำให้แผนที่ดูสมจริงยิ่ง

วิธีนี้มีปัญหาอยู่หลายประการ ในอดีต เทคโนโลยีการพิมพ์ไม่สามารถสร้างเส้นโครงร่างของทานากะได้ดี โดยเฉพาะเส้นสีขาวบนพื้นหลังสีเทา วิธีนี้ยังใช้เวลานานมาก นอกจากนี้ ลักษณะที่เป็นขั้นบันไดก็ดูไม่น่าดึงดูดหรือถูกต้องในภูมิประเทศบางประเภท

สีโทนไฮโปสโตเมตริก

การระบายสีตามระดับความสูง (หรือเรียกว่า การระบายสีตามชั้นความสูง การระบายสีตามระดับความสูง หรือการระบายสีตามระดับความสูง) คือสีที่วางไว้ระหว่างเส้นชั้นความสูงเพื่อแสดงระดับความสูงการระบายสีเหล่านี้แสดงเป็นแถบสีในรูปแบบไล่ระดับสี หรือเป็นรูปแบบสีที่ใช้กับเส้นชั้นความสูงโดยตรง ซึ่งทั้งสองวิธีถือเป็นแผนที่แบบไอซาริทมิก ประเภทหนึ่ง การระบายสีตามระดับความสูงในแผนที่และลูกโลกมักจะควบคู่ไปกับวิธีการระบายสีตามความลึกของน้ำที่คล้ายกันเพื่อแสดงความแตกต่างของความลึกของน้ำ

นูนเงา

ด้านบน: แผนที่บริเวณทะเลสาบมีด ด้านล่าง: แผนที่เดียวกันแต่แสดงเงาของดวง อาทิตย์

การแรเงาภูมิประเทศหรือการแรเงาเนินเขา แสดงรูปร่างของภูมิประเทศอย่างสมจริงโดยแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวสามมิติจะได้รับแสงจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดอย่างไรเงาโดยปกติจะใช้รูปแบบการจัดแสงจากด้านบนซ้ายโดยที่แหล่งกำเนิดแสงจะอยู่ใกล้กับมุมบนซ้ายของแผนที่ หากแผนที่วางแนวโดยให้ทิศเหนืออยู่ด้านบน ผลที่ได้คือแสงจะดูเหมือนมาจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือ แม้ว่านี่จะเป็นการจัดแสงที่ไม่สมจริงในซีกโลกเหนือ การใช้แหล่งกำเนิดแสงจากทิศใต้สามารถทำให้เกิด ภาพลวงตา การรับรู้แบบหลายเสถียรซึ่งทำให้ภูมิประเทศปรากฏกลับหัว

การแสดงเงาภูมิประเทศแบบดั้งเดิมนั้นวาดด้วยถ่านแอร์บรัชและสื่อศิลปะอื่นๆเอดูอาร์ด อิมฮอฟ นักทำแผนที่ชาวสวิส ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางว่าเป็นปรมาจารย์ด้านเทคนิคและทฤษฎีการแสดงเงาภูมิประเทศด้วยมือ ปัจจุบัน การแสดงเงาภูมิประเทศเกือบทั้งหมดสร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์จากแบบจำลองระดับความสูงดิจิทัล (DEM) พื้นฐานทางคณิตศาสตร์ของ การแสดงเงา ภูมิประเทศเชิงวิเคราะห์คือการคำนวณ เวกเตอร์ตั้งฉากกับ พื้นผิวณ แต่ละตำแหน่ง จากนั้นคำนวณมุมระหว่างเวกเตอร์นั้นกับเวกเตอร์ที่ชี้ไปยังทิศทางการส่องสว่างโดยใช้ผลคูณดอทยิ่งมุมนั้นเล็กเท่าไร ตำแหน่งนั้นก็จะได้รับแสงสว่างมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่ใช้อัลกอริธึมที่ช่วยลดขั้นตอนการคำนวณเหล่านั้น เครื่องมือนี้มีอยู่ในซอฟต์แวร์ GIS และกราฟิกต่างๆ รวมถึงPhotoshop , QGIS , GRASS GISหรือส่วนขยาย Spatial Analyst ของ ArcMap

แม้ว่าเครื่องมือที่ค่อนข้างง่ายเหล่านี้จะทำให้การแสดงภาพนูนต่ำแบบแรเงาเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปในแผนที่ แต่ผู้ทำแผนที่หลายคนก็ไม่พอใจกับผลลัพธ์ และได้พัฒนาเทคนิคต่างๆ เพื่อปรับปรุงรูปลักษณ์ให้ดียิ่งขึ้น ซึ่งรวมถึงเทคนิคต่อไปนี้:

ร่มเงาที่ส่องสว่าง

ผลงานของอิมฮอฟรวมถึงวิธีการแรเงาหลายสี โดยใช้สีม่วงในหุบเขาและสีเหลืองบนยอดเขา ซึ่งเรียกว่า "การแรเงาแบบส่องสว่าง" การส่องสว่างด้านข้างของภูมิประเทศที่หันหน้าเข้าหาแหล่งกำเนิดแสงด้วยสีเหลืองทำให้ดูสมจริงมากขึ้น (เนื่องจากแสงแดดโดยตรงมีสีเหลืองมากกว่า และแสงโดยรอบมีสีฟ้ามากกว่า) ช่วยเพิ่มความรู้สึกถึงลักษณะสามมิติของภูมิประเทศ และทำให้แผนที่ดูสวยงามและมีศิลปะมากขึ้นมีการทำงานมากมายในการสร้างผลงานของเอ็ดเวิร์ด อิมฮอฟ ขึ้นมาใหม่ในรูปแบบดิจิทัล ซึ่งประสบความสำเร็จพอสมควรในบางกรณี

การบังแสงหลายทิศทาง

อุทยานแห่งชาติไซออนรัฐยูทาห์แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของการแรเงาเนินเขาจากหลายทิศทาง ซ้าย: แหล่งกำเนิดแสงหนึ่งแหล่ง มุมอะซิมุธมาตรฐานทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ กลาง: ค่าเฉลี่ยของแหล่งกำเนิดแสงสองแหล่ง ทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือและแนวตั้ง ขวา: ค่าเฉลี่ยของแหล่งกำเนิดแสง 32 แหล่งจากทุกทิศทาง แต่กระจุกตัวอยู่ในทิศตะวันตกเฉียงเหนือ โดยแต่ละภาพมีเงาเพิ่มเข้ามา สังเกตความคมชัดที่ลดลง ความสมจริงที่เพิ่มขึ้น และความชัดเจนที่เพิ่มขึ้นของหน้าผา หุบเขา และภูเขาในบริเวณที่มีความสูงต่างกันกว่า 1,000 เมตรนี้

คำวิจารณ์ทั่วไปของการสร้างเงาเนินเขาเชิงวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์คือลักษณะที่ดูแข็งกระด้างและไม่เป็นธรรมชาติ โดยที่เนินที่หันหน้าเข้าหาแสงจะเป็นสีขาวทึบ และเนินที่หันหน้าออกไปจะเป็นสีดำทึบ Raisz เรียกมันว่า "เงาพลาสติก" และคนอื่นๆ ก็กล่าวว่ามันดูเหมือนพื้นผิวดวงจันทร์วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือการรวมทิศทางแสงหลายทิศทางเพื่อเลียนแบบผลของแสงโดยรอบ ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ดูสมจริงมากขึ้น มีการเสนอเทคนิคหลายอย่างสำหรับการทำเช่นนี้ รวมถึงการใช้ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์เพื่อสร้างภาพนูนเงาหลายภาพและนำมาเฉลี่ยเข้าด้วยกัน การใช้ซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง 3 มิติเพื่อเรนเดอร์ภูมิประเทศ [ และเครื่องมือซอฟต์แวร์แบบกำหนดเองเพื่อเลียนแบบแสงธรรมชาติโดยใช้แหล่งกำเนิดแสงแต่ละแหล่งมากถึงหลายร้อยแหล่งพบว่าเทคนิคนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับภูมิประเทศที่ขรุขระมากในมาตราส่วนขนาดกลาง 1:30,000 ถึง 1:1,000,000

การแมปพื้นผิว/ความนูน

แผนที่อุทยานแห่งชาติเครเตอร์เลค รัฐโอเรกอนใช้เทคนิคการแมปพื้นผิวเพื่อแสดงความหนาแน่นของพืชพรรณอย่างละเอียดอ่อน

เป็นไปได้ที่จะทำให้ภูมิประเทศดูสมจริงยิ่งขึ้นโดยการเลียนแบบลักษณะสามมิติของไม่เพียงแต่พื้นดินเปล่าๆ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณลักษณะที่ปกคลุมพื้นดินนั้น เช่น อาคารและพืชด้วย การแมปพื้นผิวหรือการแมปนูนเป็นเทคนิคที่ดัดแปลงมาจากกราฟิกคอมพิวเตอร์ซึ่งเพิ่มเลเยอร์ของพื้นผิวแรเงาให้กับพื้นผิวที่แรเงาซึ่งเลียนแบบลักษณะของสิ่งปกคลุมพื้นดินในพื้นที่พื้นผิวนี้สามารถสร้างได้หลายวิธี:

  • การแทนที่พื้นผิว : การคัดลอก การสรุป และการรวม ภาพถ่าย ดาวเทียมของพื้นที่ปกคลุม
  • การสร้างพื้นผิว : การสร้างเลเยอร์ระดับความสูงของพื้นที่ปกคลุมจำลองใน GIS เช่น การกระจายตัวแบบสุ่มของ "ต้นไม้" จากนั้นสร้างภาพนูนต่ำแบบแรเงาของสิ่งนี้
  • การวัดระดับความสูง : การใช้เทคนิคการสำรวจระยะไกลที่มีความละเอียดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งLidarและโดรนเพื่อวัดความสูงและ/หรือรูปร่างของลักษณะภูมิประเทศโดยตรงหรือโดยอ้อม (ผ่านการถ่ายภาพทางอากาศ ) และแสดงเงาของพื้นผิวที่มีระดับความสูงนั้น

เทคนิคนี้มีประโยชน์มากที่สุดในการสร้างแผนที่ที่สมจริงในมาตราส่วนค่อนข้างใหญ่ ตั้งแต่ 1:5,000 ถึง 1:50,000

การผสมหรือกระแทกความละเอียด

ภาพประกอบแสดงเทคนิคการเพิ่มความละเอียดของภาพภูมิประเทศแบบแรเงา บริเวณเทือกเขาบิตเตอร์รูทและแม่น้ำแซลมอน รัฐ มอนแทนา / ไอดาโฮซ้าย: ภาพภูมิประเทศแบบแรเงาความละเอียด 200 เมตร กลาง: ภาพภูมิประเทศแบบแรเงาหลังจากใช้ตัวกรองปรับเรียบ 7000 เมตร ขวา: การผสม 65%/35% ภาพต้นฉบับดูขรุขระสม่ำเสมอ ในขณะที่ภาพด้านขวาเน้นภูเขาและหุบเขาขนาดใหญ่

ความท้าทายอย่างหนึ่งของการแสดงภาพภูมิประเทศแบบแรเงา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมาตราส่วนเล็ก ๆ (1:500,000 หรือน้อยกว่า) คือ เทคนิคนี้แสดงภาพภูมิประเทศเฉพาะที่ (ความถี่สูง) ได้ดีมาก แต่อาจแสดงคุณลักษณะขนาดใหญ่ได้ไม่ดีนัก ตัวอย่างเช่น พื้นที่ขรุขระของเนินเขาและหุบเขาจะแสดงความแปรผันได้มากหรือมากกว่าภูเขาขนาดใหญ่ที่เรียบ เทคนิค Resolution bumping เป็นเทคนิคแบบผสมผสานที่พัฒนาโดย Tom Patterson นักทำแผนที่ ของ NPSเพื่อลดปัญหานี้ DEM ที่มีความละเอียดสูงจะถูกหาค่าเฉลี่ยกับเวอร์ชันที่ปรับให้เรียบมาก (เช่น ความละเอียดที่หยาบกว่ามาก) เมื่อใช้อัลกอริธึมการแสดงภาพเนินเขากับสิ่งนี้ จะมีผลในการผสมผสานรายละเอียดปลีกย่อยของแบบจำลองภูมิประเทศดั้งเดิมกับคุณลักษณะที่กว้างขึ้นซึ่งแสดงออกมาโดยแบบจำลองที่ปรับให้เรียบ เทคนิคนี้ได้ผลดีที่สุดในมาตราส่วนเล็ก ๆ และในภูมิภาคที่มีความขรุขระสม่ำเสมอ

มุมมองเฉียง

แผนที่เอียงของปารีส ค.ศ. 1618 โดยClaes Jansz Visscher

ภาพสามมิติ (ฉายลงบนสื่อสองมิติ) ของพื้นผิวโลก พร้อมด้วยลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่อยู่บนนั้น ภาพมุมมองทางอากาศของเมืองต่างๆ ที่จินตนาการขึ้นนั้นถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในช่วงปลายยุคกลางแต่ "มุมมองจากมุมสูง" เหล่านี้ได้รับความนิยมอย่างมากในสหรัฐอเมริกาในช่วงทศวรรษ 1800 การเกิดขึ้นของGIS (โดยเฉพาะความก้าวหน้าล่าสุดในการแสดงภาพสามมิติและทั่วโลก) และซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองกราฟิกสามมิติทำให้การสร้างภาพมุมมองทางอากาศที่สมจริงทำได้ค่อนข้างง่าย แม้ว่าการออกแบบแผนที่ที่ มีคุณภาพ บนแบบจำลองเหล่านี้ยังคงเป็นความท้าทาย

แผนที่นูนต่ำ

แผนที่นูนต่ำทำมือของเทือกเขาไฮทาทรา มาตราส่วน 1:50,000

นี่คือแผนที่ที่แสดงลักษณะภูมิประเทศเป็นวัตถุสามมิติ วิธีที่เข้าใจง่ายที่สุดในการแสดงลักษณะภูมิประเทศคือการจำลองตามมาตราส่วน ไดโอรามาที่ทำด้วยมืออาจมีมาตั้งแต่ 200 ปีก่อนคริสตกาลในประเทศจีน แต่การผลิตจำนวนมากเพิ่งเกิดขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองด้วยการประดิษฐ์แผนที่พลาสติกขึ้นรูปด้วยสุญญากาศและการใช้เครื่องจักรคอมพิวเตอร์ในการสร้างแม่พิมพ์อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้เครื่องจักรยังใช้ในการสร้างแบบจำลองขนาดใหญ่ตามสั่งจากวัสดุต่างๆ เช่น โฟมความหนาแน่นสูง และยังสามารถลงสีตามภาพถ่ายทางอากาศได้ด้วยการวาง หัวพิมพ์ อิงค์เจ็ทบนเครื่องจักร การเกิดขึ้นของการพิมพ์ 3 มิติได้นำเสนอวิธีการผลิตแผนที่นูนที่มีราคาประหยัดกว่ามาก แม้ว่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กเกินไปที่จะผลิตไดโอรามาขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเรนเดอร์

Upright=1.3 โมเดล 3 มิติ STLของ ภูมิประเทศ เกาะปีนังสร้างขึ้นจากข้อมูลASTER Global DEM

การเรนเดอร์ภูมิประเทศครอบคลุมวิธีการต่างๆ ในการแสดงพื้นผิว ของโลกแห่งความเป็นจริงหรือ โลกสมมติการเรนเด อร์ ภูมิประเทศที่พบได้บ่อยที่สุดคือการแสดง พื้นผิว โลกซึ่งใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เพื่อให้ผู้สังเกตมีกรอบอ้างอิงนอกจากนี้ยังมักใช้ร่วมกับการเรนเดอร์วัตถุที่ไม่ใช่ภูมิประเทศ เช่นต้นไม้อาคารแม่น้ำเป็นต้น

การแสดงผลภูมิประเทศมีสองโหมดหลัก ได้แก่ การแสดงผลแบบ มองจากด้านบนและ การแสดงผล แบบทัศนียภาพการแสดงผลภูมิประเทศแบบมองจากด้านบนเป็นที่รู้จักกันมานานหลายศตวรรษในรูปแบบของ แผนที่ ทางภูมิศาสตร์ ส่วนการแสดงผลภูมิประเทศแบบทัศนียภาพก็เป็นที่รู้จักกันมานานเช่นกัน แต่ การแสดงผลแบบทัศนียภาพเพิ่งได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เมื่อมีการคิดค้นคอมพิวเตอร์และกราฟิกคอมพิวเตอร์

โครงสร้าง

ภาพทิวทัศน์ที่สร้างขึ้นด้วยโปรแกรม Outerra

แอปพลิเคชันแสดงผลภูมิประเทศทั่วไปประกอบด้วยฐานข้อมูล ภูมิประเทศ หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) และจอแสดงผลแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์จะถูกกำหนดค่าให้เริ่มต้นที่ตำแหน่งเริ่มต้นในพื้นที่โลกผลลัพธ์ของแอปพลิเคชันคือการแสดงภาพโลกแห่งความเป็นจริงบนจอแสดงผลในพื้นที่หน้าจอ แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ใช้ CPU ในการระบุและโหลดข้อมูลภูมิประเทศที่สอดคล้องกับตำแหน่งเริ่มต้นจากฐานข้อมูลภูมิประเทศ จากนั้นใช้การแปลง ที่จำเป็น เพื่อสร้างตาข่ายจุดที่สามารถแสดงผลโดย GPU ซึ่งจะทำการแปลงทางเรขาคณิต สร้างวัตถุในพื้นที่หน้าจอ (เช่นรูปหลายเหลี่ยม ) ที่สร้างภาพที่คล้ายคลึงกับตำแหน่งในโลกแห่งความเป็นจริง

พื้นผิว

มีหลายวิธีในการสร้างพื้นผิวของภูมิประเทศ บางแอปพลิเคชันได้ประโยชน์จากการใช้พื้นผิวเทียม เช่น การระบายสีตามระดับความสูง ลายตารางหมากรุกหรือพื้นผิวทั่วไปอื่นๆ บางแอปพลิเคชันพยายามสร้างพื้นผิวในโลกแห่งความเป็นจริงให้สมจริงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยใช้ภาพถ่ายทางอากาศและภาพถ่ายจากดาวเทียม

ในวิดีโอเกมการ ใช้เทคนิคการสาดสีพื้นผิว (texture splatting)จะใช้ในการสร้างพื้นผิวของภูมิประเทศ

รุ่น

มีวิธีการสร้างพื้นผิวภูมิประเทศที่หลากหลาย ปัญหาหลักที่วิธีการเหล่านี้แก้ไขได้คือการจัดการจำนวนโพลีกอนที่ประมวลผลและแสดงผล เป็นไปได้ที่จะสร้างภาพโลกที่มีรายละเอียดมากโดยใช้จุดข้อมูลหลายพันล้านจุด อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันดังกล่าวจำกัดอยู่เฉพาะภาพนิ่ง การใช้งานการเรนเดอร์ภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นภาพเคลื่อนไหว ซึ่งต้องใช้แอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ในการตัดสินใจว่าจะทำให้ข้อมูลภูมิประเทศต้นฉบับง่ายขึ้นอย่างไร (โดยการทิ้งหรือประมาณค่า) แอปพลิเคชันการเรนเดอร์ภูมิประเทศเกือบทั้งหมดใช้ระดับรายละเอียดเพื่อจัดการจำนวนจุดข้อมูลที่ประมวลผลโดย CPU และ GPU มีอัลกอริทึมที่ทันสมัยหลายอย่างสำหรับการสร้างพื้นผิวภูมิประเทศ

แอปพลิเคชัน

การเรนเดอร์ภูมิประเทศถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเกมคอมพิวเตอร์เพื่อแสดงทั้งพื้นผิวโลกและโลกในจินตนาการ เกมบางเกมยังมีคุณสมบัติการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของภูมิประเทศ (หรือภูมิประเทศที่เปลี่ยนแปลงได้) อีกด้วย

หนึ่งในแอปพลิเคชันที่สำคัญของการเรนเดอร์ภูมิประเทศคือใน ระบบ ภาพเสมือนจริงนักบินที่ขับเครื่องบินจะได้รับประโยชน์อย่างมากจากความสามารถในการมองเห็นพื้นผิวภูมิประเทศตลอดเวลาโดยไม่คำนึงถึงสภาพภายนอกเครื่องบิน

เส้นโครงกระดูก โครงสร้าง หรือเส้นแตกหัก

เน้นที่แนวแบ่งเขตการระบายน้ำทางอุทกวิทยา และลำธารในลุ่มน้ำ

ฟอรัมและสมาคม

การแสดงลักษณะภูมิประเทศมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่ภูเขาคณะกรรมการด้านการทำแผนที่ภูเขาของสมาคมการทำแผนที่ระหว่างประเทศเป็นเวทีที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับการอภิปรายทฤษฎีและเทคนิคการทำแผนที่ในภูมิภาคเหล่านี้

ดูเพิ่มเติม

  • Shaded Reliefเว็บไซต์โดยทอม แพตเตอร์สัน
  • การแรเงาแบบนูนต่ำเว็บไซต์ของสถาบันการทำแผนที่แห่งETH Zurich
  • วิกิพีเดียกราฟิกแล็บบทแนะนำการสร้างแผนที่แสดงภูมิประเทศแบบแรเงาโดยใช้ซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สและใช้งานได้ฟรี
  • การสร้างแผนที่โดยใช้เทคนิคการแรเงาแบบนูนต่ำใน Photoshop
  • โครงการภูมิประเทศเสมือนจริง
  • การแรเงาใต้น้ำ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Terrain_cartography&oldid=1300881229#Rendering "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ...

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ การทำแผนที่ภูมิประเทศ

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมาภูมิประเทศหรือลักษณะภูมิประเทศเป็นแง่มุมที่สำคัญของภูมิศาสตร์กา…

ภาพรวม

การทำแผนที่ภูมิประเทศหรือการทำแผนที่แสดงลักษณะภูมิประเทศคือการแสดงรูปร่างของพื้นผิวโลกบนแผนที่ โดยใช้เทคนิคต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมาภูมิประเทศหรือลักษณะภูมิประเทศเป็นแง่มุมที่สำคัญของภูมิศาสตร์กา…

โปรไฟล์เนินเขา

ภาพตัดขวางของเนินเขา เป็นรูป แบบการแสดงภาพภูมิประเทศที่เก่าแก่ที่สุดในแผนที่โดยเป็นการวาดภาพภูเขาและเนินเขาในมุมมองด้านข้าง วางไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนแผนที่ขนาดเล็ก (ครอบคลุมพื้นที่กว้าง) ป…