做了几天地图的经验总结（附我做的广州地图）

elephant · 发表于 2006-12-23 14:47

别人做的东西总没有自己做的好，比如地图取哪个范围、城市如何划分等等都需要融入个人爱好。看着网友们纷纷贴出自己用卫星地图做的地图，我也要研究一下这地图是怎么做的，想做哪就做哪，这样就不用求人了。下面是我这几天的一些心得：
<br />
<br />1) 高程数据的来源
<br />
<br />我在 Google 上面能找到的中国地区最精确的高程数据是 NASA 的 3 弧秒精度航天雷达地形数据（SRTM3，分辨率约 90 米），这些数据在 NASA 的 ftp 上面可以免费下载，并且其他一些网站也有转载提供。我发现最好的地方是从这里下：
<br /><a href="http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp" target="_blank">http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp</a>
<br />解压以后是 tiff 文件，估计用 photoshop 可以打开。（但是我没有装 photoshop，我用的是 Linux 下面的 pam pgm 系列命令以及 GIMP，处理时颇费了一番功夫。）tiff 图像中每个像素代表 3 弧秒 x 3 弧秒区域的平均高度，所以经纬范围 5 度 x 5 度的地形一共就有 6000 x 6000 个像素。像素值是 16 位有符号整数，单位应该是 1 米，例如：0 表示海平面高度，1 表示海拔 1 米，2 表示海拔 2 米……像素值 32768 是无效数据区，一般是海洋部分。（高度用有符号数表示这点有点讨厌，我用 pamarith 命令对最高位做了一个异或才把海平面转到 32768 位置。）
<br />
<br />另外两个数据来源是 NASA 的 ftp 和 USGS 的网站，但是我感觉没有上面我说的下载地址方便，前者解压以后不是 tiff 文件而是原始数据，后者老是连不上。
<br />NASA 的 ftp：
<br /><a href="ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/" target="_blank">ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/</a>
<br />在 version2 的 SRTM3 的 Eurasia 目录下可以找到原始的数据。
<br />USGS 网站：
<br /><a href="http://seamless.usgs.gov/" target="_blank">http://seamless.usgs.gov/</a>
<br />
<br />2) 图象处理的一些问题
<br />
<br />接下来的操作主要就是对图像进行缩放还有调整色阶以满足 Simcity 4 的要求。上面讲过，tiff 里面一个像素代表 3 弧秒，所以在纵向（经线方向）上，一个像素的长度是 6378km * 3.1416 / 180 / 60 / 60 * 3 = 92.76m，在横向（纬线方向）上，要乘以一个 cos 纬度，比如广州的纬度是 23 度，一个像素的长度就是 92.76m * cos(23 度) = 85.39m。在 Simcity 4 中一个像素是 16m。所以要把 tiff 横向拉伸 85.39 / 16 = 5.337 倍，纵向拉伸 92.76 / 16 = 5.798 倍。
<br />
<br />Simcity 4 的海平面像素值是 83，单位我估计大概是 3~4 米？所以大约要把 tiff 的色阶进行一定的平移和压缩，这个就自己看着办吧。其实对于山的部分，只要最后出来的形状差不多就行了，无所谓。关键是河流和海岸线的部分。很郁闷的是，我发现高程数据中河流的海拔都是 0，但是河流周围的陆地很多地方都是 0 甚至负数！可能是测量误差造成的，但是这样出来的地图估计会惨不忍睹。我采取的方法是将高程数据中海拔 0 以上的地方都调成 86 以上，再做一个 GIMP 中的“仅变亮”，使得整个地图灰度全是 86 以上，也就是包括河流海洋整个地图全是陆地。（为什么是 86 是因为 Simcity 4 中虽然理论上说 84 就是陆地，但是在导入地图的时候，很多 84 85 的地方都会被凹下去，变成了水，最保险的还是用 86。）最后再把河流勾画出来，这样河流的边缘会比较清晰漂亮一些。
<br />
<br />3) 勾画河流
<br />
<br />我发现高程数据里面的河流轮廓不是很明显，我采取的方法是到 map.google.com 将广州附近的卫星地图抓图抓下来，然后用 GIMP 选出河流的部分。（我发现将 Google 的地图分解成 HSV 然后选 S 分量来分辨河流比较不错。）然后把河流刻到我要做的地图上。Google 地图的河流很清晰，做出来效果还可以，如果能把河流的轮廓用 bizzer 曲线拟合一下就更漂亮了。刻的时候要注意河流的深度最好在 80 以下，否则河流太窄太浅很可能会被 Simcity 4 调整成陆地。总之 Simcity 4 中对水陆交界的地方的处理是最麻烦的，就是图像编辑的体力活。
<br />
<br />不知道大家是怎么做地图的？很希望大家介绍一下经验，尤其是如果有更精确的高程数据来源的话。
<br />
<br />另外，我还参考了本版置顶文章和 simtropolis 的一些文章：
<br /><a href="http://www.simtropolis.com/forum/categories.cfm?catid=141&forumid=1" target="_blank">http://www.simtropolis.com/forum/categories.cfm?......d=141&forumid=1</a>
<br />不过上面讲用 microdem，那个网站据说被黑过一次以后屏蔽了所有美国以外的连接，无法下载，而且有了 tiff 就用不着 microdem 了。
<br />
<br />补充：开始的时候我以为小城市是 1000 米，但是实际上应该是 1024 米，可是我附件的广州地图已经按 1000 米的拉伸做完了，就不改了。有点不完美，下载试用者请注意！：）
<br />
<br />补充两张抓图。画面上那几个水坑分别是荔湾湖、流花湖、麓湖、东山湖，流花湖右边那些小土包理论上说就是越秀山，但是印象中越秀山应该不止这么矮。误差，误差……<br /><br /><br /><div><font class='editinfo'>此帖由 elephant 在 2007-02-09 20:42 进行编辑...</font></div>

海德 · 发表于 2007-1-4 15:53

不错,很有用
<br />

meng456 · 发表于 2007-1-5 15:58

我下了这个地图读出来的是个平原郁闷

elephant · 发表于 2007-1-7 13:47

<div class='quotetop'>引用:( meng456 @ 2007-01-05 15:58 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=217145">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'>我下了这个地图读出来的是个平原  郁闷</div>
<br />
<br />请试试把地图截小一些吧。这个广州地图是完全按照实际尺寸做的，广州市区的尺寸大约有三十公里，对模拟城市来说的确大了些。我的 Pentium-M 1.7G 512M 内存导入这个地图用了两小时左右。-_-! 导入城市的时候记得先关掉屏幕保护，我发现屏幕保护中途弹出来的话导入就出错了。

liuran · 发表于 2007-1-7 14:01

好东西顶上去我一直在找专家的地图学习谢谢

天唐永thianz · 发表于 2007-2-2 22:09

很有趣。我想去看看。另外一件事，SC4的一格一格的那個每格是16米，這點是無庸置疑的被各種教學提及了N把次，但不曉得為何在中文網卻一再看到1000 / 64 = 15.625m的這種算法，這是錯的。
<br />
<br />一次說明白
<br />SC4每格=16米(而非15.625米)
<br />大地圖是每邊256格的正方形(每格 16米，所以每邊=4096米)
<br />中地圖是每邊128格的正方形(每格 16米，所以每邊=2048米)
<br />小地圖是每邊64格的正方形(每格16米，所以每邊=1024米)
<br />
<br />灰度圖，即是為每一個SC4的格子配一像素，再簡單不過，
<br />所以大地圖每邊256格的正方形，那灰度圖就是配每邊256像素的正方形，但他整體要+1，所以是257像素。
<br />
<br />若是四個大地圖，即每邊有兩個256格大地圖的長度組成的組合，
<br />其灰度圖的每邊長則是256+256+1個像素。

elephant · 发表于 2007-2-2 22:19

<div class='quotetop'>引用:( 天唐永thianz @ 2007-02-02 22:09 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=229456">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'>很有趣。我想去看看。另外一件事，SC4的一格一格的那個每格是16米，這點是無庸置疑的被各種教學提及了N把次，但不曉得為何在中文網卻一再看到1000 / 64 = 15.625m的這種算法，這是錯的。
<br />一次說明白
<br />SC4每格=16米(而非15.625米)
<br />大地圖是每邊256格的正方形(每格 16米，所以每邊=4096米)
<br />中地圖是每邊128格的正方形(每格 16米，所以每邊=2048米)
<br />小地圖是每邊64格的正方形(每格16米，所以每邊=1024米)
<br />灰度圖，即是為每一個SC4的格子配一像素，再簡單不過，
<br />所以大地圖每邊256格的正方形，那灰度圖就是配每邊256像素的正方形，但他整體要+1，所以是257像素。
<br />若是四個大地圖，即每邊有兩個256格大地圖的長度組成的組合，
<br />其灰度圖的每邊長則是256+256+1個像素。</div>
<br />
<br />我现在也很肯定是 16 米了，毕竟对计算机来说这才是整数。原文已更正，不过地图就不可能重新拉伸了。

天唐永thianz · 发表于 2007-2-2 22:49

:)請問樓主一下，我去NaSA和USGS看了下，但不知為何圖沒有顯示出來，不知道這兩個能取多大範圍的地圖，有比googleMap精細嗎？還是NASA是取比較大範圍的地圖？
<br />還有您說的高程數據的確很吸引人。但Nasa的圖有像googleMAP衛星圖一樣有人造建物例如道路嗎？

elephant · 发表于 2007-2-3 09:09

<div class='quotetop'>引用:( 天唐永thianz @ 2007-02-02 22:49 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=229511">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'>:)請問樓主一下，我去NaSA和USGS看了下，但不知為何圖沒有顯示出來，不知道這兩個能取多大範圍的地圖，有比googleMap精細嗎？還是NASA是取比較大範圍的地圖？
<br />還有您說的高程數據的確很吸引人。但Nasa的圖有像googleMAP衛星圖一樣有人造建物例如道路嗎？</div>
<br />
<br />NASA 是高程数据的原始出处，其它网站的都是它的转载。但是我不推荐去 NASA 的 ftp 下，我推荐去
<br /><a href="http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp" target="_blank">http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp</a>
<br />这里下载，内容跟 NASA 是一样的，但是直接就是 tiff 文件，比较方便打开。USGS 上面目前只提供美国的数据，没有中国的，所以就不必去了。
<br />
<br />NASA 的高程数据，美国地区每象素是 1 弧秒，根据地球半径算出来大约是精确到 30 米。美国外的世界其它地区，精确度只有 3 弧秒，大约是 90 米，相比模拟城市的 16 米，大约粗糙了 6 倍，相比 Google 地图，好像也差一些。另外高程数据的河流部分很不明显，不符合模拟城市河床必须凹下去的要求。所以我觉得用高程数据做陆地和山，用 Google 地图做河比较好。
<br />
<br />高程数据上面也有人类的痕迹，主要表现在海岸的码头、堤坝方面，马路这些是不会看得出来的。我觉得如果做地图的时候把码头、堤坝去掉，还一个干净的世界就更好了。

SimZYi · 发表于 2007-2-8 22:38

国内很多风景区 Google 地图的分辨率很差，(低于NASA)。所以我也来试试，如果好用一定多顶楼主几下。

天唐永thianz · 发表于 2007-2-9 18:59

我忽略了一件事，就是google的分辦率不是一定的。比方重慶就很粗略，北京上海都很高。我一直在弄北京所以忘了這件事。
<br />
<br />今天去樓主介紹的網站下載了一下，不過tiff打開是灰色的，我不太會弄，看不到山地^^\\。
<br />
<br />山的地形就不適合google弄了，因為google弄出來的山只是陰暗大概而已，不是高程。

elephant · 发表于 2007-2-9 20:18

<div class='quotetop'>引用:( 天唐永thianz @ 2007-02-09 18:59 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=233214">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'>我忽略了一件事，就是google的分辦率不是一定的。比方重慶就很粗略，北京上海都很高。我一直在弄北京所以忘了這件事。
<br />今天去樓主介紹的網站下載了一下，不過tiff打開是灰色的，我不太會弄，看不到山地^^\\。
<br />山的地形就不適合google弄了，因為google弄出來的山只是陰暗大概而已，不是高程。</div>
<br />
<br />这些 tiff 是 16 位深度的，不是普通的 0~255，必须要你的图像处理软件支持 16 位深度才行。GIMP 就不支持，所以我要用其他辅助工具。如果你有 photoshop 的话，那应该是没问题的。其他软件我不确定。但是因为一般地形的落差最多也就几百米，16 位色深 0~65536 映射到 0~255 范围，在物理显示器上显示出来，我想会是很小的一个对比度变化，所以你就看到一片灰，实际上数据都是在那的。我想你做一个色阶拉伸就好了，或者有没有增强对比度的查看方式。

winston · 发表于 2007-2-12 09:59

只能说两个字了：“拜谢”！

chance · 发表于 2007-2-13 22:59

谢谢楼主提供的网址，我一直在找广州地区的高程图，河流用交通图补充我觉得比较好，因为广州有不少河涌在google里面看不出来，交通图上有明确标示，在photoshop做个图层用蒙版加到高程图上，河流就显出来了。

SimZYi · 发表于 2007-2-26 02:07

<p> 用photoshop，16bit先转换为256级灰度是没错，能看到地形变化了。</p><p>不过细节也少了很多。我要做的昆明地图，NASA地图很大——70M ：P ，包括了外围的高山峡谷，这么一弄，猜想昆明周边不高的山肯定一片平坦，怀疑昆明在那里都看不出来。更别说人工地形能留下来。</p><p>我也想过把地图裁小，把那些高山峡谷去掉再来压缩灰度深度，可惜NASA地图一片灰，昆明在何处根本就看不出来。唉！郁闷！！！<img src="http://www.simcity.cn/images/smiles/em002.GIF" border="0" onclick="javascript:window.open(this.src);" alt="" style="CURSOR: pointer" onload="javascript:if(this.width>screen.width-500)this.style.width=screen.width-500;" /></p><p>楼主还有什么妙计，帮个忙呀！这才是挑战呀！</p>

elephant · 发表于 2007-2-26 09:49

你不能直接转成 256 啊，直接转的话 photoshop 会把 16 位中的低 8 位去掉，那相当于是除以 256，一般地形高度也就 1000 的变化幅度，除以 256 就平了。我想你要在 16 位的条件下先拉伸灰度，因为模拟城市高度单位是 3 米，所以你要拉大 256/3=85 倍，然后再转成 256 级灰度才对。
<br />
<br /><div class='quotetop'>引用:( SimZYi @ 2007-02-26 02:07 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=242990">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'> 用photoshop，16bit先转换为256级灰度是没错，能看到地形变化了。
<br />
<br />不过细节也少了很多。我要做的昆明地图，NASA地图很大——70M ：P ，包括了外围的高山峡谷，这么一弄，猜想昆明周边不高的山肯定一片平坦，怀疑昆明在那里都看不出来。更别说人工地形能留下来。
<br />
<br />我也想过把地图裁小，把那些高山峡谷去掉再来压缩灰度深度，可惜NASA地图一片灰，昆明在何处根本就看不出来。唉！郁闷！！！<img src="http://www.simcity.cn/images/smiles/em002.GIF" border="0" onclick="javascript:window.open(this.src);" alt="" style="CURSOR: pointer" onload="javascript:if(this.width>screen.width-500)this.style.width=screen.width-500;" />
<br />
<br />楼主还有什么妙计，帮个忙呀！这才是挑战呀！</div>
<br />

SimZYi · 发表于 2007-3-1 01:53

有理！再试一次。只是有点小疑问—— “拉伸灰度”是否可理解为乘以n倍？是线性的吗？

elephant · 发表于 2007-3-1 09:07

就是乘一个比例，当然得是线性。除非你想实现些什么特殊效果故意不线性。
<br />
<br /><div class='quotetop'>引用:( SimZYi @ 2007-03-01 01:53 <a href="redirect.php?goto=findpost&p=245211">查看原帖</a> )</div><div class='quotemain'>有理！再试一次。只是有点小疑问—— “拉伸灰度”是否可理解为乘以n倍？是线性的吗？</div>
<br />

jasonju · 发表于 2007-4-9 18:40

黄埔军校那边做得不够，军事基地没有地方摆

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