Hillshade

Hillshade (auch Schummerung oder analytische Reliefschattierung genannt) ist eine Visualisierungstechnik, die für jede Zelle eines digitalen Geländemodells den Beleuchtungswert auf Basis einer festgelegten Lichtquellenposition berechnet. Daraus entsteht ein Graustufenraster, das das Zusammenspiel von Licht und Schatten über das Gelände simuliert. Das Ergebnis verstärkt die dreidimensionale Wirkung topografischer Karten erheblich und macht Landformen unmittelbar erkennbar.

Hillshade wird aus der Hangneigung und der Exposition jeder DEM-Zelle in Kombination mit dem Azimut (Himmelsrichtung) und der Höhe (Winkel über dem Horizont) der Lichtquelle berechnet. Der Beleuchtungswert an jeder Zelle wird über den Kosinus des Einfallswinkels zwischen der Richtung der Lichtquelle und der Flächennormalen ermittelt. Die konventionelle Position der Lichtquelle liegt bei einem Azimut von 315 Grad (Nordwesten) und einer Höhe von 45 Grad. Dies erzeugt Schatten, die das menschliche Sehsystem aufgrund der angenommenen Beleuchtung von oben als Geländerelief interpretiert.

Kartografen verwenden Hillshade als Basiskarten-Ebene unter thematischen Daten, um topografischen Kontext zu liefern, ohne die Karte mit Höhenlinien zu überfrachten. Geologen legen Hillshade über geologische Karten, um Oberflächenmerkmale mit der Struktur des Untergrunds in Beziehung zu setzen. Archäologen nutzen Hillshade aus hochauflösenden LiDARLiDARLight Detection and Ranging (LiDAR) is a remote sensing technology that measures distances using laser pulses to crea...-DEMs, um subtile Landschaftsmerkmale wie antike Erdwerke, Fundamente und Feldsysteme sichtbar zu machen, die unter Vegetation verborgen liegen. Multidirektionales Hillshade kombiniert mehrere Richtungen der Lichtquelle, um die richtungsabhängige Verzerrung einer einzelnen Lichtquelle zu beseitigen.

Zu den fortgeschrittenen Techniken zählt multidirektionales Hillshade, das die Beleuchtung aus mehreren Azimuten mischt, um Merkmale sichtbar zu machen, die in alle Richtungen orientiert sind. Die Reliefschattierung im Schweizer Stil ergänzt eine höhenabhängige Farbtönung. Geländevisualisierungswerkzeuge wie Sky-View-Factor und Openness bieten alternative Darstellungen, die klassisches Hillshade ergänzen.