QGIS 直接介接 Mapterhorn 全球數值地形模型(DEM)圖磚

Mapterhorn 是一個開放資料(open data)的全球地形高程圖磚計畫,主要目的是把各國政府與開放資料來源的數值高程模型(DEM)整合後,轉換成適合網路地圖直接使用的 terrain tiles,讓 MapLibre、QGIS 等軟體可以像載入一般 XYZ 底圖一樣,免費、免帳號、免處理即可快速取得數值地形高程(DEM)資料;專案本身完全開源,程式碼採 BSD-3-Clause 授權。

它目前提供全球約 30 公尺解析度的基礎地形資料,並在許多具有公開高解析度 DEM 的國家與地區加入更精細的資料,例如歐洲部分地區可達 0.25~1 公尺、日本有 1、5、10 公尺資料,美國則有全國 10 公尺及部分地區 1 公尺資料。值得注意的是,臺灣目前也已提供全島約 20 公尺解析度的地形資料

Mapterhorn 高解析度 DEM 資料分布狀況
Mapterhorn 已經整合政府開放資料平臺釋出的臺灣全島 20 公尺 DEM 資料

Mapterhorn 採用 Terrarium Terrain RGB 編碼,透過標準 XYZ Tiles 即可網路取得高程資料,因此除了 MapLibre 等網路地圖框架,也能直接介接至 QGIS 使用。Mapterhorn 官方目前提供的 XYZ URL 是:https://tiles.mapterhorn.com/{z}/{x}/{y}.webp,參數設定 encoding: terrarium,tile size 為 512×512。

QGIS 設定方式

在 QGIS 左側 瀏覽器(Browser)→ XYZ Tiles → 右鍵 → 新連線(New Connection),設定如下:

加入 Mapterhorn DEM 後,可以調整圖層屬性 → 符號系統(Symbology)→ Singleband pseudocolor,顯示為分層設色圖。

加入 DEM 圖層後,設定為分層設色圖展示

或者 圖層屬性 → 符號系統(Symbology) → Hillshade,顯示為地形陰影圖。

加入 DEM 圖層後,設定為地形陰影圖展示

如果要下載成真正的 GeoTIFF DEM

此外,也可以將線上的 terrain tiles 下載成真正的 GeoTIFF DEM 離線資料。

Mapterhorn 加入 QGIS 後,在 XYZ 圖層上:右鍵 → 匯出(Export)→ 另存新檔(Save As…)

指定:

  • 範圍:目前畫布範圍
  • CRS:例如 EPSG:3826EPSG:3857
  • Format:GeoTIFF
  • Resolution:自行設定
透過另存方式,儲存為離線 DEM 檔案

透過介接 Mapterhorn 全球地形高程圖磚,使用者不必事先下載 DEM,也無須另外進行 Terrain RGB 解碼,就能直接在QGIS軟體中將網路上的 XYZ Tiles 作為 DEM 使用,進一步進行地形陰影、坡度、等高線等各類 DEM 分析與視覺化展示。對於 GIS 教學、快速展示及一般應用而言都十分方便,也可作為傳統自 Open Data 網站下載 DEM、再進行加工處理之外的另一種彈性方案。

網頁應用

基於 Mapterhorn terrain tiles 可以開發出許多有趣的網站,舉例來說,GIS 愛好者 室木直樹 就製作了「Global Relief Map」網站,可在全球地球儀(Globe)模式下瀏覽「紅色立體地圖(赤色立体地図)」的網站;使用者可以免費、免帳號自由旋轉地球,從不同視角觀察世界各地的地形起伏與地貌特徵。

結合 Mapbox GLMapLibre GL 等 WebGIS 工具,Mapterhorn 的 terrain tiles 還可以進一步運用於 dynamic hill shading(動態地形陰影)3D terrain 視覺化。系統可依據 DEM 高程資料即時計算坡向與明暗效果,並隨著地圖縮放、旋轉、傾斜視角或光源方向改變,動態呈現山脈起伏、稜線與谷地等地形特徵。

相較於傳統預先製作好的靜態 hillshade 圖層,這類即時運算方式能提供更具立體感與互動性的地形展示;若再搭配地圖傾斜視角與高程誇張係數,還可以直接在瀏覽器中呈現類似三維地形模型的效果。對於地形解說、登山地圖、防災展示、歷史地圖套疊與空間分析成果呈現,都具有相當大的應用彈性。

進階參考: