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【干货】地图丑？因为你没搞懂这个隐藏参数！三步生成电影级地形底图

小猿猴GISer · 公众号 · · 2025-04-01 18:00

正文

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▍ 引言

为什么你的地图总是不够高级？

你是否遇到过这样的问题：明明添加了地形数据，地图却显得扁平、缺乏立体感？或者生成的山体阴影看起来像“塑料模型”，毫无自然光影的层次？问题的关键可能藏在工具中一个容易被忽视的参数——Z因子。关键是你技术又菜，又不好意思去问老师，一下课就带着问题跑了。

没关系，本期我们将从原理到实操，教你如何利用Z因子和山体阴影工具，制作一张兼具科学性和美感的地图底图，彻底告别“庸俗地图”！让羞涩的你从此不再自卑，从此“立起来”！

▍ 第一步：理解Z因子——地形光影的灵魂

Z因子是连接水平坐标（x,y）与垂直高程（z）单位的桥梁。如果单位不统一，地形会被错误拉伸或压缩。例如：

经纬度坐标系（十进制度）中，1°的经度长度随纬度变化（赤道约111km，极地趋近于0），而高程单位通常是米。此时必须根据纬度调整Z因子（参考官方纬度-Z因子表），否则山体阴影会严重失真。

投影坐标系（如UTM）中，若x,y单位为米，高程单位也是米，Z因子设为1即可。

核心原则：Z因子 = 水平单位长度 / 垂直单位长度。

也就是说不用去算什么，你就对着下面这个表来选择Z因子就行了。

Latitude	Z-factor
0	0.00000898
10	0.00000912
20	0.00000956
30	0.00001036
40	0.00001171
50	0.00001395
60	0.00001792
70	0.00002619
80	0.00005156

了解了山体阴影生成的原理和不同纬度下如何该设置Z因子后，咱们就来看看具体怎么操作...

▍ 第二步：实操——用ArcGIS/QGIS生成高级山体阴影

1.数据准备：

下载或准备高精度DEM数据（如NASADEM、ALOS等）

确认数据坐标系（地理坐标系需注意纬度范围）。

2.选择合适的Z因子：

若为经纬度坐标系，根据DEM中心纬度选择Z因子（例如纬度30°，Z因子=0.00001036）。

若为投影坐标系且单位一致，Z因子=1。

3.生成山体阴影：

Altitude（光源高度角）：30°~45°（常用，避免阴影过短或过长）。

Azimuth（光源方位角）：315°（西北方向，模拟自然光）。

Z因子：按上述规则填写。

工具：ArcGIS中点击Spatial Analyst Tools → Surface → Hillshade；QGIS中使用Terrain Analysis → Hillshade。

4.叠加与配色：

将DEM图层设置为30%~50%透明度，叠加在山体阴影图层上，这个时候你随便选个色带都是好看的。

当然你也可以使用冷色调（如蓝灰）增强阴影层次，暖色调（如米黄）突出光照面。或者也可将DEM进行分级显示，一张清新淡雅的底图效果就呈现出来啦，这也是他们做规划图常用的手段，看起来确实淡雅，但我通常是雅俗共赏。

就如下图，雅还是俗，这是一个问题。

▍ 第三步：进阶技巧——让底图“活”起来

1.多光源融合：生成两个不同方位角（如315°和45°）的山体阴影，叠加后增强立体感。

2.地形晕渲：结合Slope和Aspect工具，用渐变色彩强化坡度变化。

3.动态效果：在Web地图（如Mapbox）中加载山体阴影，添加视差滚动特效。

▍ 效果对比

1.错误示范： Z因子未调整（经纬度坐标系直接使用Z=1），地形扁平、阴影扭曲。如下图，按照默认设置Z因子，是个什么东西...

2.正确示范：按纬度设置Z因子后，山脊线锐利、山谷深邃，光影过渡自然。如下图，雅，确实雅~

▍ 结语

掌握Z因子的核心逻辑，你的地图将不再是冰冷的线条，而是充满光影故事的艺术品。赶紧打开软件，用科学和美学的结合，征服甲方的眼球吧！

声明：部分素材源于官方。

作者：凌晨GIS

编辑：凌晨GIS

审核：凌晨GIS

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