赤色的日本技艺 RED RELIEF IMAGE MAP
前言：带你制作来自日本的红色地形可视化技术...1.什么是 RED RELIEF IMAGE MAPRED RELIEF IMAGE MAP，下文皆简称为 RRIM，是一种非常经典的地形可视化方法。
RRIM图片来源：https://www.rrim.jp/由 Tatsuro Chiba（千叶达郎）教授在2008年提出，应用于机载雷达，实现了 RRIM 地形渲染。RRIM 可用于火山、滑坡、断层等地形地貌调查，也可用于遗迹和古墓调查、旅游指南图和登山地图等。在 RRIM 图像中，使用“红色的色度和亮度”替代轮廓的“线”在二维平面表达三维地形。地形越陡峭颜色越红，山脊明亮而山谷暗。RRIM 可以表达任何尺度的地形，尤其对于微地形特征。
纵坐标：山谷-山脊；横坐标：平坦-陡峭图片来源：https://www.rrim.jp/又到了批判传统 Hillshade 地形可视化的时间（例行活动），传统 Hillshade 渲染成果受光线入射角的影响很大，向光的一面通常比背光的一面亮度（灰度值）高很多，同时与光线平行的地形地貌的细节会被消除。
左：Hillshade 渲染；右：RRIM而 RRIM 方法克服了传统可视化方法的不足，如缩放、光方向依赖性、必要的立体镜（就以前大学地理解译用的，放两张航片然后用一个东西看）等缺点，可以通过单个图像映射表达丰富的地形细节。
左上：等高线图；右上：正射影像；左下：机载激光雷达的等高线图；右下：RRIM图片来源：https://www.rrim.jp/2.RRIM 的原理总的来说 RRIM 是三种图层正片叠加获得的效果，使用 Openness positive（Op）和 Openness negative（On）以及红色坡度图叠加得到。2.1什么是 OpenessOpeness 类似于 skyview factor，均是计算参照点周围空间的开阔程度；并且同一个点向上计算一次，向下计算一次，分别得到 Openness positive（Op）和 Openness negative（On）。
所以 Openness positive（Op）在山脊这种凸起的地方的值较大；而 Openness negative（On）则相反，在凹面的地方值较大。从 Openness 可以定义一个新的概念，Ridge and Valley Index，即山脊山谷指数，使用 Openness positive（Op）和 Openness negative（On）互相计算得到：
山脊山谷指数可以在凸起处获得更高的值，在凹处获得更低的值。山脊山谷指数不再使用传统的阴影来表达三维地形效果，这避免了传统地形可视化的光线入射、光照明暗问题，同时加强了地形地貌的细节。
Ridge and Valley Index所以 Op、On 和 坡度栅格图合成实际上是山脊山谷指数与坡度栅格图进行合成渲染。2.2制作山脊山谷指数图有现成的工具可以使用，Relief Visualization Toolbox(RVT)，最后有下载链接。RVT 工具有 Python 库也有单独的可执行文件（.exe）版本，这里使用 Windows 平台可执行文件版本。橙色选中框（上）中添加用于计算的数字高程模型数据；然后再勾选（下）中 Openness 计算选项，最后点击最下方的 Start 运行。
RVT工具界面然后将输出结果放到任意 GIS 软件的栅格计算器中计算山脊山谷指数（Ridge and Valley Index）图即可。2.3为什么使用红色坡度图研究普遍认为人类眼睛对于红色更有辨识力，能分辨的细节更多，所以选择了红色。3.RRIM 合成在官网有这样一张图，没错 RRIM 还有官网哦，RRIM 是有专利技术在里面的。其实很多实现细节并没有交代清楚，所以后续合成的具体实现都是参考别人的资料再加上自己试出来的，当然效果和官方的差不多啦。
原理流程图图片来源：https://www.rrim.jp/好的那么现在所有的要素都齐全了，不管是山脊山谷指数图还是红色坡度栅格图都有了。现在就是具体的合成步骤了。最简单的就是设置透明度，叠放到一起就行，不过这样会导致细节丢失和褪色的问题。所以不推荐用这个方法，那么这里来看看其他方法。3.1QGIS 合成在 GIS 软件中 QGIS 和 Global Mapper 有内置的图层混合模式功能。在 QGIS 中将两个图层这样叠放，然后在图层样式选择混合模式，你可以选择正片叠底或者强光模式。
混合模式-强光然后就完成了：
合成示意图
最终效果-长白山-天池3.2Photoshop 实现PS 作为最强大的图片处理软件，混合模式肯定也是有的。
3.3ArcGIS 实现可以试着使用 ArcGIS 中镶嵌数据集的函数链实现；或者使用 ArcGIS Pro。4.最后制作 Op 和 On 的工具下载：外网下载：https://www.zrc-sazu.si/en/rvt或者公众号回复：rvt 可获得工具箱以及说明手册。荟GIS精粹，关注公众号：GIS荟纯粹分享，只因热爱，你的转发是对我最大的鼓励！不然点个赞和在看也好啊！REF:[1] Chiba T., Kaneta S., Suzuki Y., 2008, Red relief image map: new visualization method for three dimensional data. “The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information.Online:https://www.researchgate.net/publication/237517308_Red_relief_image_map_New_visualization_method_for_three_dimensional_data[2] Chiba T., Hasi B., 2016, Ground surface visualization using red relief image map for a variety of map scales. “The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences” Vol. XLI-B2. XXIII ISPRS Congress, 12−19 July 2016, Prague, Czech Republic, pp. 393–397.Online:https://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XLI-B2/393/2016/isprs-archives-XLI-B2-393-2016.pdf[3] Red Relief Image Map New Visualization Method.https://proceedings.esri.com/library/userconf/proc16/papers/446_644.pdf[4] Red Relief Image Map.https://www.rrim.jp/en/