gdaldem

DEM を分析および可視化するツール.

概要

gdaldem [--help] [--help-general] <mode> <input> <output> <options>

GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから:

陰影図を生成します:

gdaldem hillshade <input_dem> <output_hillshade>
            [-z <zfactor>] [-s <scale>]
            [-az <azimuth>] [-alt <altitude>]
            [-alg ZevenbergenThorne] [-combined | -multidirectional | -igor]
            [-compute_edges] [-b <Band>] [-of <format>] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

傾斜図を生成します:

gdaldem slope <input_dem> <output_slope_map>
            [-p] [-s <scale>]
            [-alg ZevenbergenThorne]
            [-compute_edges] [-b <band>] [-of <format>] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

32ビットフロートラスターのアスペクトマップを生成し, 方位を示す0 から 360 のピクセル値を出力します:

gdaldem aspect <input_dem> <output_aspect_map>
            [-trigonometric] [-zero_for_flat]
            [-alg ZevenbergenThorne]
            [-compute_edges] [-b <band>] [-of format] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

カラーレリーフマップを生成します:

gdaldem color-relief <input_dem> <color_text_file> <output_color_relief_map>
             [-alpha] [-exact_color_entry | -nearest_color_entry]
             [-b <band>] [-of format] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

where color_text_file contains lines of the format "elevation_value red green blue [alpha]". If alpha column is present it can be enabled for use with '-alpha'.

起伏指標 (TRI) マップを生成します:

gdaldem TRI input_dem output_TRI_map
            [-alg Wilson|Riley]
            [-compute_edges] [-b Band (default=1)] [-of format] [-q]

地形位置指標 (TPI) マップを生成します:

gdaldem TPI <input_dem> <output_TPI_map>
            [-compute_edges] [-b <band>] [-of <format>] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

粗さマップを生成します:

gdaldem roughness <input_dem> <output_roughness_map>
            [-compute_edges] [-b <band>] [-of <format>] [-co <NAME>=<VALUE>]... [-q]

説明

gdaldem は一般的に x, y, z の単位が同一であると仮定します. x (東西) と y (南北) の単位が同一であるが, z (標高) の単位が異なる場合, scale (-s) オプションを使用して, 垂直単位と水平単位の比率を設定することができます. 赤道付近の緯度と経度の単位が類似している LatLong 投影の場合, 緯度の単位と経度の単位が類似している場合, 標高 (z) の単位を互換性のあるものに変換するために, scale=370400 (標高がフィートの場合) または scale=111120 (標高がメートルの場合) を使用することができます. 赤道から遠い場所の場合, gdaldem を使用する前に gdalwarp を使用してグリッドを再投影することが最善です.

<mode>

<mode> は 7 つの利用可能なモードのいずれかです:

  • hillshade

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから陰影図を生成します.

  • slope

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから傾斜図を生成します.

  • aspect

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタからアスペクトマップを生成します.

  • color-relief

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタからカラーレリーフマップを生成します.

  • TRI

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから地形起伏指数マップを生成します.

  • TPI

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから地形位置指数マップを生成します.

  • roughness

    GDAL でサポートされる任意の標高ラスタから粗さマップを生成します.

次の一般オプションが利用可能です:

--help

このヘルプメッセージを表示して終了します

--help-general

一般的な GDAL コマンドラインオプションの使用方法を簡単に表示して終了します.

<input_dem>

入力 DEM ラスタを加工します

<output_xxx_map>

生成された出力ラスタ

-of <format>

出力フォーマットを選択します.

Added in version 2.3.0: 指定されていない場合,フォーマットは拡張子から推測されます (以前は GTiff -- GeoTIFF File Format).

-compute_edges

ラスタの端とノーデータ値の近くで計算を行います

-b <band>

処理する入力バンドを選択します. バンドは 1 から番号付けされます.

-co <NAME>=<VALUE>

多くのフォーマットには,作成されたファイルに関する特定の点を制御するために使用できる 1 つ以上のオプションがあります. たとえば, GeoTIFF ドライバは圧縮を制御する作成オプションや, ファイルをタイル化するかどうかを制御する作成オプションをサポートしています.

利用可能な作成オプションはフォーマットドライバによって異なり,いくつかのシンプルなフォーマットには 全く作成オプションがありません. フォーマットでサポートされているオプションのリストは, --formats コマンドラインオプションでリストアップできますが, フォーマットのドキュメントがドライバ作成オプションに関する情報の決定的なソースです. 各フォーマットの法的な作成オプションについては, ラスタードライバー フォーマット固有のドキュメントを参照してください.

-q

進行状況モニターおよびその他のエラー以外の出力を抑制します.

カラーレリーフを除くすべてのアルゴリズムでは,ターゲットデータセットのノーデータ値が 3x3 ウィンドウの中心にある各ソースピクセルの周りに少なくとも 1 つのピクセルがノーデータ値に設定されている場合, ノーデータ値が出力されます. その結果,各画像の周りにノーデータ値が設定された 1 ピクセルの境界があります.

-compute_edges が指定されている場合, gdaldem は画像の端または 3x3 ウィンドウでノーデータ値が見つかった場合, 欠落している値を補間して値を計算します.

モード

hillshade

このコマンドは,素敵な陰影効果を持つ 8 ビットラスターを出力します. 地形を視覚化するのに非常に便利です. 光源の方位と高度,垂直の誇張係数,水平単位と垂直単位の違いを考慮するためのスケーリング係数をオプションで指定できます.

出力ノーデータ値として値 0 が使用されます.

次の特定のオプションが利用可能です:

-alg Horn|ZevenbergenThorne

文献によれば, Zevenbergen & Thorne は平坦な地形に適しているとされていますが, Horn の式はより荒れた地形でより良いパフォーマンスを発揮するとされています.

-z <factor>

標高を事前に乗算するために使用される垂直誇張

-s <scale>

垂直単位と水平単位の比率. ソース DEM の水平単位が度 (たとえば Lat/Long WGS84 投影) の場合, 垂直単位がメートルの場合は scale=111120 を使用できます (またはフィートの場合は scale=370400 を使用できます).

-az <azimuth>

光の方位,度. ラスタの上部から来る場合は 0, 東から 90, ... デフォルト値の 315 は, 一般的に陰影図を生成するために使用される値であるため, ほとんど変更する必要はありません.

-alt <altitude>

光の高度,度. DEM の上から来る場合は 90, ライティングが行われる場合は 0.

-combined

傾斜と斜面の組み合わせを利用した組み合わせシェーディング.

-multidirectional

多方向シェーディング, 225 度, 270 度, 315 度, 360 度の方位から照らされた陰影の組み合わせ.

Added in version 2.2.

-igor

他のマップ機能に影響を与えることを最小限に抑えるように設計されたシェーディング. -alt オプションとは使用できません.

Added in version 3.0.

多方向陰影は, http://pubs.usgs.gov/of/1992/of92-422/of92-422.pdf の式を適用します.

Igor の陰影は, Maperitive の式を使用します. http://maperitive.net/docs/Commands/GenerateReliefImageIgor.html.

slope

このコマンドは DEM ラスタを取り, 傾斜値を持つ 32 ビットフロートラスタを出力します. 傾斜値のタイプを指定するオプションがあります: 度またはパーセント傾斜. 水平単位が垂直単位と異なる場合, スケーリング係数を指定することもできます.

出力ノーデータ値として値 -9999 が使用されます.

次の特定のオプションが利用可能です:

-alg Horn|ZevenbergenThorne

文献によれば, Zevenbergen & Thorne は平坦な地形に適しているとされていますが, Horn の式はより荒れた地形でより良いパフォーマンスを発揮するとされています.

-p

指定されている場合,傾斜はパーセント傾斜として表されます. それ以外の場合,度で表されます.

-s

垂直単位と水平単位の比率. ソース DEM の水平単位が度 (たとえば Lat/Long WGS84 投影) の場合, 垂直単位がメートルの場合は scale=111120 を使用できます (またはフィートの場合は scale=370400 を使用できます).

aspect

このコマンドは,傾斜が向いている方位を表す 0° から 360° の値を持つ 32 ビットフロートラスタを出力します. 方位の定義は次のとおりです: 0° は傾斜が北を向いていることを意味し, 90° は東を向いていることを意味し, 180° は南を向いていることを意味し, 270° は西を向いていることを意味します (入力ラスタの上部が北向きであることが前提です). アスペクト値 -9999 は,傾斜が 0 の平坦な領域で未定義のアスペクトを示すためのノーデータ値として使用されます.

次の特定のオプションが利用可能です:

-alg Horn|ZevenbergenThorne

文献によれば, Zevenbergen & Thorne は平坦な地形に適しているとされていますが, Horn の式はより荒れた地形でより良いパフォーマンスを発揮するとされています.

-trigonometric

方位の代わりに三角関数の角度を返します. したがって, 0° は東を意味し, 90° は北を意味し, 180° は西を意味し, 270° は南を意味します.

-zero_for_flat

傾斜が 0 の平坦な領域に対して -9999 の代わりに 0 を返します.

これらの 2 つのオプションを使用することで, gdaldem aspect によって返されるアスペクトは, GRASS r.slope.aspect のものと同一であるはずです. それ以外の場合, Matthew Perry の aspect.cpp ユーティリティのものと同一です.

color-relief

このコマンドは,標高とテキストベースのカラー設定ファイルとの間の関連付けを含む, 3 バンド (RGB) または 4 バンド (RGBA) ラスタを出力します. デフォルトでは,指定された標高値の間の色が滑らかに混合され, 結果は素敵なカラー化された DEM になります. -exact_color_entry または -nearest_color_entry オプションを使用して, カラー設定ファイルのインデックスに一致しない値のための線形補間を回避することができます.

次の特定のオプションが利用可能です:

color_text_file

テキストベースのカラー設定ファイル

-alpha

出力ラスタにアルファチャンネルを追加します

-exact_color_entry

カラー設定ファイルを検索する際に厳密な一致を使用します. 一致するカラーエントリが見つからない場合, "0,0,0,0" RGBA クアドルプレットが使用されます

-nearest_color_entry

カラー設定ファイルの最も近いエントリに対応する RGBA クアドルプレットを使用します.

カラーレリーフモードは,出力フォーマットとして VRT をサポートする唯一のモードです. その場合, カラー設定ファイルを適切な LUT 要素に変換します. パーセンテージで指定された標高は, VRT を構築する際に使用された統計情報と異なる場合があるため, 絶対値として変換されることに注意してください.

テキストベースのカラー設定ファイルには通常, 1 行あたり 4 列が含まれます: 標高値と対応する赤, 緑, 青の成分 (0 から 255 の間). 標高値は任意の浮動小数点値またはノーデータ値の nv キーワードであることができます. 標高はパーセンテージとしても表現できます: 0% がラスタで見つかった最小値で, 100% が最大値です.

オプションでアルファ成分のための追加の列を追加できます. 指定されていない場合, 完全な不透明度 (255) が想定されます.

さまざまなフィールドセパレータが受け入れられます: カンマ, タブ, スペース, ':'.

RGB トリプレットの代わりに名前を使用して指定することで, GRASS で使用される一般的な色も指定できます. サポートされているリストは次のとおりです: white, black, red, green, blue, yellow, magenta, cyan, aqua, grey/gray, orange, brown, purple/violet, indigo.

GMT .cpt パレットファイルもサポートされています (COLOR_MODEL = RGB のみ).

注: カラー設定ファイルの構文は, GRASS r.colors ユーティリティでサポートされている構文から派生しています. ESRI HDR カラーテーブルファイル (.clr) もその構文に一致します. アルファ成分とタブおよびカンマをセパレータとしてサポートするのは GDAL 固有の拡張です.

例:

3500   white
2500   235:220:175
50%   190 185 135
700    240 250 150
0      50  180  50
nv     0   0   0   0

"床値に丸める" モードを実装するために, 標高値は新しい値がしきい値よりわずかに上になるように複製できます. たとえば, [0,10] で赤, ]10,20] で緑, ]20,30] で青を持つようにするには:

0       red
10      red
10.001  green
20      green
20.001  blue
30      blue

TRI

このコマンドは,標高から計算された値を持つ単一バンドラスタを出力します. TRI は地形起伏指数を表し, 中央ピクセルとその周囲のセルとの差を測定します.

出力ノーデータ値として値 -9999 が使用されます.

次のオプションが利用可能です:

-alg Wilson|Riley

GDAL 3.3 以降, Riley アルゴリズム (Riley, S.J., De Gloria, S.D., Elliot, R. (1999): A Terrain Ruggedness that Quantifies Topographic Heterogeneity. Intermountain Journal of Science, Vol.5, No.1-4, pp.23-27) が利用可能であり, 新しいデフォルト値です. このアルゴリズムは,中央ピクセルとその周囲のセルとの差の二乗の和の平方根を使用します. これは陸上の使用ケースにお勧めです.

Wilson アルゴリズム (Wilson et al 2007, Marine Geodesy 30:3-35) は,中央ピクセルとその周囲のセルとの平均差を使用します. これは水深測量の使用ケースにお勧めです.

TPI

このコマンドは,標高から計算された値を持つ単一バンドラスタを出力します. TPI は地形位置指数を表し, 中央ピクセルとその周囲のセルの平均との差を定義します (Wilson et al 2007, Marine Geodesy 30:3-35 参照).

出力ノーデータ値として値 -9999 が使用されます.

特定のオプションはありません.

roughness

このコマンドは,標高から計算された値を持つ単一バンドラスタを出力します. 粗さは,中央ピクセルとその周囲のセルとの最大のセル間差を表します. これは Wilson et al (2007, Marine Geodesy 30:3-35) で定義されています.

出力ノーデータ値として値 -9999 が使用されます.

特定のオプションはありません.

C言語API

このユーティリティは, GDALDEMProcessing() を使用して C からも呼び出すことができます.

Added in version 2.1.

著者

Matthew Perry perrygeo@gmail.com, Even Rouault even.rouault@spatialys.com, Howard Butler hobu.inc@gmail.com, Chris Yesson chris.yesson@ioz.ac.uk

Michael Shapiro, Olga Waupotitsch, Marjorie Larson, Jim Westervelt によるコードから派生しました: U.S. Army CERL, 1993. GRASS 4.1 リファレンスマニュアル. U.S. Army Corps of Engineers, Construction Engineering Research Laboratories, Champaign, Illinois, 1-425.

さらに参照

GRASS ユーティリティ関連ドキュメント:

https://grass.osgeo.org/grass79/manuals/r.slope.aspect.html

https://grass.osgeo.org/grass79/manuals/r.relief.html

https://grass.osgeo.org/grass79/manuals/r.colors.html