三维凹凸地形图渲染实战：课程简介

任正非说：“企业最大的浪费，是经验的浪费。”

因此，一直以来我们都试图把一些工作中的经验做一些总结，以避免在同类型工作或项目中重新去摸索，造成企业的浪费。

有一些小的经验总结，我们会形成一篇公众号文档作为分享。

但有一些流程比较复杂的工作，我们就计划将它形成一门课程。

比如，我们水经微图（简称“微图”）5网页版中的三维凹凸地形图的制作，就值得形成一门《三维凹凸地形图渲染实战》的课程。

为什么需要渲染凹凸地图

在GIS三维可视化与地理空间应用中，相较于传统平面地形展示和高精度实体建模，渲染凹凸地图具备多重核心优势。

这种凹凸地图，能够有效弥补传统地形展示技术的短板，兼顾可视化效果、运行性能与专业应用价值，是GIS轻量化地形渲染的核心手段，也是行业场景中应用该技术的关键原因。

三维凹凸地形图（一）

首先，它能还原真实地貌，提升地形可视化直观度。

传统GIS平面地图，画面扁平单调，无法呈现坡面起伏、沟壑、低洼和地形落差等地貌特征。

而等高线与高程数据又太专业晦涩，不是专业人员难以快速搞懂。

通过凹凸地图渲染，可依托光影明暗变化模拟地表真实凹凸效果。

它不需复杂建模，就能生动还原山地、河谷、丘陵、洼地等地貌形态，让地形样貌直观立体，大幅降低地理场景的读图和理解门槛。

三维凹凸地形图（二）

其次，极致节省算力资源，适配轻量化运行场景。

三维地形建模需要海量网格顶点和面片支撑，会占用设备相对大的算力，从而导致GIS地图加载缓慢或画面卡顿等。

凹凸地图的纹理贴图能模拟地形起伏效果，不修改基础地形数据结构，也不增加模型数据量，就能以极低的性能损耗优化画面质感。

再者，赋能专业空间分析，提升地理决策精准度。

三维凹凸地形图（三）

最后，兼容性强，适配全场景GIS可视化交付。

凹凸地图适配各类GIS平台、三维渲染引擎和多终端展示场景，可广泛应用于国土规划、应急减灾、智慧城市、文旅展示、教学科研等领域。

它能够统一优化地形展示效果，让GIS成果展示更精致、更专业，全面提升三维地理场景的逼真度与实用性。

渲染凹凸地图的数据来源

（1）高程DEM数据

在GIS三维地形可视化中，凹凸地图是模拟地表起伏质感，其渲染效果的精准度，完全依靠地图数据源支撑。

凹凸地图的数据源，主要以数字高程模型、卫星影像或电子地图为基础，基中数字高程是凹凸效果的关键。

高程DEM数据作为凹凸地图渲染的基础核心数据，存储了地形坡度、落差、起伏变化等核心信息。

三维凹凸地形图（四）

GIS软件可通过算法提取DEM的高程差值，转化为黑白明暗纹理，自动生成标准地形凹凸贴图。

它能完美还原山地、沟壑、坡地、河谷等宏观地貌，是国土规划、工程勘测、灾害推演等专业场景的主要数据来源。

该数据可以免费领取一个省，也可以通过水经微图（简称“微图”）4下载，下载方法请参阅《微图4从入门到实战（16）：如何下载WGS84高清影像》一文。

（2）卫星影像数据

高精度航拍影像、高分辨率卫星影像可捕捉地表细微肌理，包含地表植被纹理、裸地纹路、微地形起伏等细节。

同样地，你也可以联系我们免费领取一个省的卫星影像数据。

三维凹凸地形图（五）

通过影像解析与纹理提取技术，能够生成精细化凹凸贴图，弥补DEM对微小地貌细节的缺失，适用于城市三维建模、景区可视化、数字孪生场景的高精度渲染。

在微图4中下载卫星影像的方法，请参阅《微图4从入门到实战（20）：如何下载10米DEM高程》一文的详细说明。

也就是说，凹凸地图是以DEM高程数据为核心，并以遥感影像或实地测绘数据为补充。

多源数据配合使用，既保障了GIS地形渲染的专业性与精准度，又适配了不同场景的效率与精度需求。

凹凸地图应用场景

在GIS三维地理可视化领域，凹凸地图凭借轻量化、高逼真、低算力消耗的优势，可包含以下的应用场景。

三维凹凸地形图（六）

（1）三维地形可视化展示

传统GIS平面地形与裸DEM模型画面扁平，无法直观呈现地表起伏。

凹凸地图通过光影纹理模拟地貌肌理，可清晰还原山地、沟壑、洼地、坡面等地形细节。

因此，可广泛用于电子沙盘、地理大屏、在线三维地图展示，解决了传统地形画面生硬、辨识度低的问题，大幅提升地理场景的直观性与逼真度。

（2）国土与工程规划应用

在国土空间规划、道路基建、场地勘测、土地整治等工作中，凹凸地图可精细化呈现地形坡度、落差及地表形态。

它可辅助工作人员判断场地建设条件、优选施工路线、评估土地适配性，为工程选址、地形改造、规划方案设计提供直观的可视化依据，提升规划设计的科学性。

（3）防灾减灾与空间分析场景

在防汛抗旱、地质灾害预警、水土流失监测中，凹凸地图可精准凸显局部低洼地带、陡坡、沟谷等风险地形。

它可助力汇水分析、滑坡隐患排查、灾害推演等GIS空间分析工作，弥补平整模型掩盖地形隐患的短板，为灾害预判与应急决策提供支撑。

（4）数字孪生与科教文旅场景

智慧城市、流域、矿区等数字孪生场景，依托凹凸地图轻量化优化地表质感，适配多终端实时渲染。

同时，也可用于地理教学、规划馆科普展示，简化复杂地貌认知难度，兼具实用性与展示性。

总的来讲，凹凸地图可适用于GIS可视化、工程应用、灾害防控、数字展示等核心领域，可为各类地理分析与场景落地提供有力支撑。

写在最后

本文为你分享了三维凹凸地形图渲染的必要性与数据来源，以及该地图的应用场景。

如果你也需要渲染一套专属的凹凸地形图或学习地图渲染技术，请关注“水经注GIS”公众号，并在后台回复“人工客服”联系我们进入学习交流群。

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