ArcGIS三维应用介绍
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国内外主流的三维GIS软件我国GIS经过三十多年的发展,理论和技术日趋成熟,在传统二维GIS已不能满足应用需求的情况下,三维GIS应运而生,并成为GIS的重要发展方向之一。
上世纪八十年代末以来,空间信息三维可视化技术成为业界研究的热点并以惊人的速度迅速发展起来,首先是美国推出Google Earth、Skyline、World Wind、Virtual Earth、ArcGIS Explorer 等,我国也紧随推出了EV-Globe、GeoGlobe VRMap IMAGIS等软件与国外软件竞争本土市场。
三维GIS得到了各行业用户的认同,在城市规划、综合应急、军事仿真、虚拟旅游、智能交通、海洋资源管理、石油设施管理、无线通信基站选址、环保监测、地下管线等领域备受青睐。
目前,我国国产三维GIS 软件已占据了国内市场的半壁江山。
本文唱谈了十九个国内外主流的三维GIS软件,并对其基本特点、发展历程、应用等方面做了总结概述。
由于作者水平有限,不足之处恳请读者批评指正。
国外三维GIS软件:一重唱•美国谷歌公司:Google Earth--用户最多的三维地球软件介绍:Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起,使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片,包括DigitalGlobe 公司的QuickBird,IKOONOS 及法国SPOTS特点:Google Earth凭借其强大的技术实力和经验,以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程:Google于2004年10月收购了Keyhole公司,随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式:Google Earth客户端软件提供三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案,用于在企业内部部署Google Earth应用。
arcgisruntime使用案例ArcGIS Runtime是一款用于构建地理信息系统(GIS)应用程序的软件开发工具包,它允许开发者在各种平台上创建地理空间应用程序。
以下是一些ArcGIS Runtime的使用案例:1.地图应用程序:使用ArcGIS Runtime,开发者可以创建交互式地图应用程序,用于显示、浏览和分析地理空间数据。
这些应用程序可以用于各种领域,包括旅游、不动产、采矿、城市规划等。
用户可以在地图上添加图层、标记位置、进行地理空间查询等操作。
2.移动GIS应用程序:ArcGIS Runtime支持移动平台,如iOS、Android和Windows,使开发者能够创建在移动设备上运行的GIS应用程序。
这些应用程序可以用于现场调查、导航、位置分析和资源管理等任务。
用户可以在野外使用移动设备收集数据、查看地图和与GIS服务器通信。
3.地图分析应用程序:ArcGIS Runtime允许开发者构建地图分析应用程序,用于执行空间分析操作,如缓冲区分析、网络分析、热点分析等。
这些应用程序可用于决策支持、资源分配和风险评估等领域。
4.三维GIS应用程序:使用ArcGIS Runtime,开发者可以创建三维地理信息系统应用程序,用于可视化地理数据的三维模型。
这些应用程序适用于城市规划、建筑设计、地质勘探等领域,用户可以旋转、倾斜和缩放地图以获取更全面的视图。
5.室内GIS应用程序:ArcGIS Runtime还支持室内GIS应用程序的开发,用于室内导航、设施管理和室内空间分析。
这些应用程序可以帮助用户找到室内位置、查找特定设备、管理资源和进行室内路径规划。
6.地理信息系统集成:开发者可以将ArcGIS Runtime与其他GIS系统集成,以实现更广泛的数据共享和分析。
这有助于不同组织和部门之间的数据交流和合作。
总之,ArcGIS Runtime是一个强大的工具,可用于构建各种类型的GIS应用程序,满足不同行业和用途的需求。
ArcGIS 10.5正式发布,打造智能的Web GIS平台2017年新年来临之际,ArcGIS 10.5正式发布。
历经几个版本,ArcGIS10.5已经革新为一个智能的以Web为中心的地理平台,推出更精细的分级授权、全新的i3S三维标准、大数据分析处理产品、多Portal间协作共享等诸多新特性及增强,更进一步促进用户间的沟通协作,分析大数据背后的价值,使用户更智能、更高效、更敏捷的进行决策及响应。
革新1:全新分级授权模式革新2:全新的i3S三维标准革新3:全新大数据分析处理产品革新4:高效的实时大数据分析处理产品革新5:全新专业级影像生产工具集OrthoMapping革新6:全新空间数据挖掘产品Insights for ArcGIS革新7:Portal to Portal协作共享新模式革新8:新一代服务器软件ArcGIS Enterprise革新9:跨平台开发产品ArcGIS Runtime革新1:全新分级授权模式Named User作为访问平台的钥匙,可以使组织中的每类角色人群随时随地使用Web GIS平台。
ArcGIS 10.5引入全新分级授权模型,提供两种Named User级别,Level 1和Level 2。
Level 1面向组织中仅需浏览资源的人群,Level 2则具有更多能力,面向可以对平台内容进行编辑及创造的人群。
ArcGIS10.5通过更精细的级别划分,让平台用户的职责与权限更加明晰,在不同的业务场景中“因人制宜”地使用平台。
革新2:全新的i3S三维标准Esri推出全新i3S三维标准,其具备三大特点:采用web访问标准,更易于桌面、Web、移动等多种客户端的访问;具有LOD、流方式加载数据等特性,能够支持更大规模场景数据更高性能地加载显示;同是它还是一种开放的标准,被Smart 3D、Pix4D等第三方平台支持,倾斜摄影数据等更多源的数据能够轻松接入Web GIS平台中。
全新的i3S标准未来也将不断改进,为用户带来更多惊喜。
基于ArcScene的三维地形可视化及其应用肖海红(神华(北京)遥感勘查有限责任公司北京 100085)【摘要】三维地形可视化是目前众多领域的研究热点,可广泛应用于山地、丘陵、沙漠等领域的各种工程规划和优化设计。
本文主要介绍了基于ArcScene平台的地形三维可视化的技术流程和三维动画制作方法。
以北京市房山区大安山地区为例,论述了三维地形场景在北京市矿产资源开发状况遥感动态监测和调查项目中的应用和作用。
【关键词】三维地形可视化DEM TIN 三维动画1 引言三维地形可视化技术是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据进行逼真的三维显示、模拟仿真、简化、多分辨率表达和网络传输等内容的一种技术[1],它可用直观、可视、形象、多时角、多层次的方法,快速逼真的模拟出三维地形的二维图像,使地形模型和用户有很好的交互性,使用户有身临其境的感觉。
三维地形逼真模拟在地形漫游、土地规划、三维地理信息系统等众多领域都有着广泛的应用[2]。
结合项目的实际需求,我们制作了北京市密云县潮白河中上游区和房山区大安山两地区的三维地形场景,并按照一定比例尺和飞行路线生成了研究区域的虚拟三维影像动画,对项目的深入研究和完善都起到了重要作用。
2 项目介绍北京市矿产资源开发状况遥感动态监测项目,是北京市国土资源局委托我公司充分应用遥感技术、地理信息技术和全球定位技术搭建可视化平台,对北京市密云县潮白河中上游区砂石开采现状、房山区大安山地区煤矿开采现状,及其对矿山环境的影响,进行试点调查和监测。
其目的在全市范围内进行推广,以矿产资源的非法开采和矿山环境严重破坏现象监测为主题,采用形象的图形图像语言和简便的计算机表达方式,为北京市国土资源局及其相关处室进行矿产资源的开发和管理,提供科学依据。
本项目的主要研究方法:(1)收集2004 年10月、2005年10月、2006年4月和2006年11月的不同时相、不同种类和不同比例尺的遥感图像,包括法国高分辨率SPOT5卫星数据、美国高分辨率QuickBird数据、IKONOS数据以及航空遥感数据。
十九个国内外主流的三维GIS软件 介绍:Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起,使用户从不同角度浏览地球。
Google Earth的数据来源于商业遥感卫星影像和航片,包括DigitalGlobe公司的QuickBird,IKOONOS及法国SPOTS。
特点:Google Earth凭借其强大的技术实力和经验,以其操作简单、用户体验超群的优势吸引了全球近十分之一的人口使用。
发展历程:Google于2004年10月收购了Keyhole公司,随之次年6月推出Google Earth系列软件。
产品形式:Google Earth客户端软件提供三个版本:个人免费版、Plus版、Pro版以及企业级解决方案,用于在企业内部部署Google Earth应用。
二重唱·美国国家航空和航天管理局(NASA):World Wind--最强大的开源地理科普软件介绍:World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件,由NASA Research 开发,NASA Learning Technologies来发展,它是一个可视化地球仪,将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现,还包含了火星和月球的展现。
软件用C#编写,调用微软SQL Server影像库Terrain Server来进行全球地形三维显示。
它通过将遥感影像与SRTM高程(航天飞机雷达拓扑测绘)叠加生成三维地形。
特点:World Wind最大的特性是卫星数据的自动更新能力。
这种能力使得World Wind 具有在世界范围内跟踪近期事件、天气变化、火灾等情况的能力。
拥有NASA血统的World Wind可以利用Landsat 7、SRTM、MODIS、GLOBE , Landmark Set 等多颗卫星的数据,将Landsat卫星的图像和航天飞机雷达遥感数据结合在一起,让用户体验三维地球遨游的感觉。
移动GIS 开发平台iMobile for iOS iMobile for Android地图制作/阅读软件iMapEditor iMapReader轻量移动端SDK iClient for iOS iClient for Android iClient for Win8组件式GIS 开发平台iObjects Java iObjects .NET桌面GIS 平台iDesktop浏览器端SDKiClient for JavaScript iClient for FlashiClient for Silverlight iClient for 3DiClient for Flash3DGIS 公有云超图云、地图汇云GIS 平台软件iPortal iServer iExpress•二三维GIS •企业级服务器•跨平台•面向服务的架构•提供面向服务的组件•多种类型的富客户端开发控件•三维插件DSS DataService(REST)MapService(REST)…REST MapService(WMS)WMSMap ComponentData ComponentUGCMap Provider UGCDataProviderRealspaceComponentRealspaceProvider服务提供者层WMSMapProviderWFS第三方WMS服务SuperMapGIS内核……•浏览地图、地图缩放、平移•地图量算、地图查询•专题图•对数据源、数据集进行查询•对数据集进行在线编辑,增删改•最佳路径分析、多\旅行商分析•服务区分析、选址分区•对几何对象/数据集的裁剪、擦除、同一、相交、合并、更新、对称差。
•缓冲区分析、空间关系分析、线型参考分析•提取等值线•交通换乘方案分析•公交站点查询•三维数据的发布•三维场景的发布,可以通过Realspace插件在线浏览三维数据,查询三维数据企业级GIS服务器特性GIS服务开发平台特性二、三维数据的显示(二维场景&三维场景)二维数据的查询三维显示二维数据的分析三维显示二维数据的编辑与管理三维显示无缝的服务聚合能力OGC 部分服务天地图服务Super Map云服务ArcGIS 地图REST 服务iServer 服务器REST服务W*S服务……服务Super Map服务Bing Maps 服务SuperMap iServer具有嵌套聚合能力,也是目前GIS平台中唯一具有此功能的软件•高-稳定性•快-运算效率•多级多模式缓存•统一-缓存模型•快速-提高客户端响应•高-并发访问能力•高-伸缩性•高-稳定性•智能感应负载,自动增加或减少节点A. 自动伸缩•往新增空节点推送数据和应用B.自动部署•主节点更新后,自动同步关联子节点C.自动同步iServerAgentiServer AgentHTTP响应HTTP响应HTTP响应适应云计算“动态伸缩”特性iServer集群体系天津土地利用图数据长春市交通换乘服务……多平台嵌入式设备移动终端桌面交互平台专业应用系统浏览器SuperMap iServer空间数据库DSSDataService(REST)MapService (REST)…MapService (WMS)。
ARCGIS简介1.ARCGIS的模块介绍✧ArcGIS Desktop桌面软件,一个一体化的高级的gis应用✧ArcSDE通路,一个用关系数据库管理系统(RDBMS)管理空间数据库的接口✧ArcIMS软件,基于internet的颁布式数据和服务的GISArcGIS作为一个可伸缩的平台,无论是在桌面,在服务器,在野外还是通过Web,为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。
ArcGIS 9是一个建设完整GIS的软件集合,它包含了一系列部署GIS的框架:ArcGIS Desktop――一个专业GIS应用的完整套件ArcGIS Engine――为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件服务端GIS――ArcSDE?,ArcIMS?和ArcGIS Server移动GIS――ArcPad?以及为平板电脑使用的ArcGIS Desktop和EngineArcGIS是基于一套由共享GIS组件组成的通用组件库实现的,这些组件被称为ArcObjectsTM。
ArcObjects包含了大量的可编程组件,从细粒度的对象(例如,单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象)涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。
每一个使用ArcObjects 建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器,包括桌面GIS (ArcGIS Desktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服务端GIS(ArcGIS Server)。
关于ArcObjects开发的更详细的信息可以在中找到。
ArcGIS Desktop是一个集成了众多高级GIS应用的软件套件,它包含了一套带有用户界面组件的Windows桌面应用(例如,ArcMap,ArcCatalogTM,ArcTooboxTM以及ArcGlobe)。
ArcGIS Desktop具有三种功能级别――ArcView?,ArcEditorTM和ArcInfoTM,都可以使用各自软件包中包含的ArcGIS Desktop开发包进行客户化和扩展。
基于ArcGIS的三维地质建模方法研究摘要:随着计算机技术、空间信息科学等相关学科的发展,地理信息系统(GIS)已成为解决资源环境领域问题不可或缺的工具。
在矿产勘探中,传统的二维剖面图难以满足对地下情况进行分析评价的需求,而三维地质模型可以更加直观地反映出地下情况,为矿产勘探提供了新的思路与手段。
因此,建立准确可靠的三维地质模型是十分必要且具有重要意义的。
本文重点研究基于ArcGIS的三维地质建模方法,不仅有助于提高矿山企业的生产效率,还可为后续的矿产资源量计算、储量管理等工作奠定良好的基础。
关键词:ArcGIS;三维地质;建模方法;前景前言:在城市规划、工程建设等领域中,需要对地下空间进行准确的三维地质建模工作,为工程设计提供可靠的基础数据支撑。
传统的二维地质建模方法已经不能满足现代化建设需求,因此开展三维地质建模技术研究具有重要意义。
一、基于ArcGIS的三维地质建模概述(一)三维地质建模定义在地理信息系统中,三维空间数据模型是对现实世界进行抽象和描述的一种有效手段。
它将地理对象(如山体、建筑物等)表示为一个由若干个平面组成的集合,每个平面上可以有属性值并且可以与其他平面相交或不交。
通过这种方式,人们能够更加直观地了解和认识这些地理实体以及其之间的相互关系。
三维地质建模就是以三维空间数据库为基础,利用计算机图形学原理及算法实现对地下各种地质现象及其相关因素进行模拟、预测和分析的过程。
具体来说,三维地质建模主要包括以下几个方面:①建立三维地层格架;②构建三维岩性体系;③建立三维构造框架;④建立地下水流场和溶质运移模型。
其中,建立三维地层格架是非常重要的一步,因为它直接影响到后续工作的开展。
目前常用的三维地质建模方法主要包括有限元法、离散单元法、边界积分方程法等。
这些方法各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法来完成建模任务。
同时,不同的建模区域可能存在多种建模方法可供选择,因此如何综合运用不同的建模方法也成为了一个值得探讨的问题。
1、三维GIS在空间分析方面的独特应用:三维空间分析除了包括二维gis的分析功能外,还应包括针对三维空间对象的特殊分析功能。
具体可分为以下几类:空间查询,包括几何参数查询(空间位置、属性)、空间定位查询(点定位、面定位)、空间关系查询(邻接、包含、相离、相交、覆盖等)等;空间量测,包括距离、质心、面积、表面积、体积等;叠置分析;缓冲区分析,包括点缓冲、线缓冲、面缓冲、体缓冲等;网络分析,包括最短路径、资源分配、连通分析等;地形分析,包括趋势面分析、坡度坡向分析、晕渲分析等;剖面分析,它是实现通视分析、日照分析阴影计算等的基础;空间统计分析,包括统计图表分析、密度分析、层次分析、聚类分析等。
根据空间分析所处理的对象进行划分,空间分析方法主要有基于图形的方法与基于数据的方法两类。
基于图形的空间分析方法如常规的缓冲区分析、叠置分析、网络分析、复合分析、邻近分析与空间联结等能直接从2D 扩展至2.5D乃至3D。
由于三维数据本身可以降维到二维,因此三维GIS自然能包容二维GIS的空间分析功能。
三维GIS最有特色的也许是其基于三维数据的复杂分析能力,如计算空间距离、表面积、体积、通视性与可视域等。
结合物理化学模型提供一些更具增值价值的真三维空间分析功能,如水文分析、可视性分析、日照分析与视觉景观分析等已成为三维GIS分析研究的重要内容之一,并正积极朝结合属性数据和其他专题数据开发知识发现的新方法、“面向解决与空间有关的问题”提供定量与定性结合的空间决策支持方向发展。
2、三维建筑物模型的重建方法:大量的研究致力于地物(尤其是人工地物)的三维自动重建,而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。
如Tao(2004)将三维建筑物模型的重建方法分为以下三类:1)基于地图的方法,利用已有GIS、地图和CAD提供的二维平面数据以及其他高度辅助数据经济快速建立盒状模型;2)基于图象的方法,利用近景、航空与遥感图象建立包括顶部细节在内的逼真表面模型,该方法相对比较费时和昂贵,自动化程度还不高;3)基于点群的方法,利用激光扫描和地面移动测量快速获得的大量三维点群数据建立几何表面模型。
第九章三维分析相当长的一段时间里,由于GIS理论方法及计算机软硬件技术所限,GIS以描述二维空间为主,同时发展了较为成熟的基于二维空间信息的分析方法。
但是将三维事物以二维的方式来表示,具有很大的局限性。
在以二维方式描述一些三维的自然现象时,不能精确地反映、分析和显示有关信息,致使大量的三维甚至多维空间信息无法加以充分利用。
随着GIS技术以及计算机软硬件技术的进一步发展,三维空间分析技术逐步走向成熟。
三维空间分析相比二维分析,更注重对第三维信息的分析。
其中第三维信息不只是地形高程信息,已经逐步扩展到其它更多研究领域,如降雨量、气温等。
ArcGIS具有一个能为三维可视化、三维分析以及表面生成提供高级分析功能的扩展模块3D Analyst,可以用它来创建动态三维模型和交互式地图,从而更好地实现地理数据的可视化和分析处理。
利用三维分析扩展模块可以进行三维视线分析和创建表面模型(如TIN)。
任何ArcGIS 的标准数据格式,不论二维数据还是三维数据都可通过属性值以三维形式来显示。
例如,可以把平面二维图形突出显示成三维结构、线生成墙、点生成线。
因此,不用创建新的数据就可以建立高度交互性和可操作性的场景。
如果是具有三维坐标的数据,利用该模块可以把数据准确地放置在三维空间中。
ArcScene是ArcGIS三维分析模块3D Analyst所提供的一个三维场景工具,它可以更加高效地管理三维GIS数据、进行三维分析、创建三维要素以及建立具有三维场景属性的图层。
此外,还可以利用ArcGlobe模型从全球的角度显示数据,无缝、快速地得到无限量的虚拟地理信息。
ArcGlobe能够智能化地处理栅格、矢量和地形数据集,从区域尺度到全球尺度来显示数据,超越了传统的二维制图。
利用交互式制图工具,可以在任何比例尺下进行数据筛选、查询和分析,或者把比例尺放大到合适的程度来显示感兴趣区域的高分辨率空间数据,例如航空相片的细节。
本章主要介绍如何利用ArcGIS三维分析模块进行创建表面、进行各种表面分析及在ArcScene中数据的三维可视化。
ArcGISArcGIS 为单用户或多用户在桌面、服务器、Web和野外移动设备上使用GIS提供了一个完整,可伸缩的框架。
ArcGIS是一整套GIS软件产品的系列,这些产品构成了一个完整的GIS平台,其中主要由以下几个部分组成:• ArcGIS Desktop -一套集成的专业GIS应用程序,由以下三种产品组成:ArcView、ArcEditor 和ArcInfo。
• ArcGIS Server -将GIS信息和地图以Web服务形式发布,提供一系列WebGIS应用程序,并且支持企业级数据管理。
• ArcGIS Mobile -为野外计算提供移动GIS工具和应用程序。
• ArcGIS Online -提供可通过Web进行访问的在线GIS功能,外加Esri与合作伙伴发布的可供用户在自己的WebGIS应用程序中使用的地图和数据。
• ArcGIS Engine -为使用C++、.NET 或Java 的ArcGIS 开发人员提供软件组件库。
ArcGIS for DesktopArcGIS桌面系统是为GIS专业人士提供的信息制作和使用的工具。
它可以作为三个独立的软件产品购买,每个产品提供不同层次的功能水平。
ArcGIS for Desktop Advanced——高级的功能完善的GIS系统ArcGIS for Desktop Advanced是最全面的、可扩展的GIS软件。
它囊括了ArcView和ArcEditor的全部功能并且增加了高级的地理处理和数据转换功能。
专业的GIS用户使用ArcGIS for Desktop Advanced可以进行各方面的数据构建、模拟、分析以及地图的屏幕显示和输出。
ArcInfo建立在ArcView和ArcEditor特征之上,具有全面的数据管理和地理处理工具。
它包括大约200种能操作任何要素数据的地理处理工具及50种附加的用于专门处理coverage数据的地理处理工具。
使用ArcInfo地理处理环境,用户能够自动进行数据转换、管理和分析,因此通过对这些重要的任务标准化,节省了时间、提高了工作质量。
ArcGIS三维应用案例介绍
一、3D分析简介:
ArcGIS 3D 分析扩展模块是ArcGIS 桌面产品(ArcView,ArcEditor 和ArcInfo)的三维可视化和分析扩展模块。
这个可选的ArcGIS 3D 分析扩展模块使用户可以有效地显示和分析表面数据,并可用内含的三维可视化和地形建模功能。
ArcGIS 3D 分析扩展模块的核心是ArcScene 应用,它为多层三维数据图的显示观察以及表面数据生成和分析提供了用户界面。
使用ArcGIS 3D 分析扩展模块,用户可以从多个视点检查一个表面,查询表面,决定从表面上的一个位置什么可见,并能将栅格和矢量数据贴在一个表面上生成现实的影像效果。
ArcGIS3D 分析扩展模块也提供高级的GIS 工具用来三维建模,例如cut–fill,视线和地形建模;同时提供效果工具来刻画同一个地图上相邻地区的差别。
ArcScene 为你构造透视观察场景,在其中你可以对你的地理信息系统(GIS)数据进行导航并交互操作。
你可以在表面上贴上栅格和矢量数据,拉伸矢量数据生成线、墙和立体块;在ArcScene 中你也可以用3D 分析工具生成和分析表面。
ArcGIS 3D 分析扩展模块扩展了ArcCatalog,在ArcCatalog 中,你能够管理3D 数据和创建图层,并察看3D 属性。
你能在ArcCatalog 中预览3D场景和数据并可以使用与ArcScene 中一样的导航工具。
ArcGIS 3D 分析扩展模块也扩展了ArcMap,在ArcMap 中你不仅能够分析表面,也能用你的GIS 数据生成新的表面,查询表面上某一位置的属性,并分析从不同位置的表面部分的可见性。
同时你可以决定某一表面上和表面下的表面面积和体积,并沿表面上某一3D 线生成剖面。
ArcGIS 3D 分析扩展模块还允许你在ArcMap 中从存在的2D GIS 数据生成3D 要素,或者用一个表面提供Z 值来数字化新的3D 矢量要素和图形。
ArcGIS 3D 分析扩展模块的特征如下:
从任何数据构建表面模型
可以为展示,分析或在Web 显示导出,进行交互式透视观察,包括
平移和缩放,旋转,倾斜,以及模拟飞行。
模拟现实世界表面特征,例如建筑物
模拟地表下特征——井,矿井,地下水和地下存储设备
根据属性动态生成三维表面
动态应用数据进行正规化和夸张表达
在表面上贴上二维数据显示三维效果
计算表面面积和体积,坡度,坡向和阴影
生成二维或三维等高线
进行视域或视线分析,散点高度插值,生成剖面和最陡路径决策
使用任何ArcGIS 支持的数据,包括CAD,shapefiles,ArcInfo Coverages,和影像
基于属性和位置查询三维数据
为在Web 上显示将数据导出为VRML
用ArcGIS 3D 分析扩展模块能做什么?
ArcGIS 3D 分析扩展模块在ArcScene 中提供了一组用来对3D 数据进行分析和可视化的工具。
它也扩展了ArcCatalog 和ArcMap 应用,使你能够更加有效地管理你的三维GIS 数据,并在ArcMap 中进行3D 分析和编辑3D 要素。
用ArcScene 能做什么?
ArcGIS 3D 分析扩展模块的核心是ArcScene 应用。
ArcScene 为多层3D数据的可视化观测、生成表面以及分析表面提供了用户界面。
数据可视化:ArcGIS 3D 分析扩展模块能够让你把影像或矢量数据贴到表面上,并能从表面上拉伸矢量数据。
你能用不同的视窗从多个视角观察一个场景。
你能够通过改变3D 图层的属性来显示阴影或透明效果,并且你能改变3D场景的属性来设置地形的垂直夸张效果、坐标系、场景的范围以及场景的照明。
表面生成:你能在ArcScene 和ArcMap 中使用3D 分析工具从你的GIS 数据生成表面模型。
你能插值生成栅格表面,在TIN 表面上创建和添加要素。
你还能从表面派生新的坡度和坡向栅格。
表面分析:ArcGIS 3D 分析扩展模块使你能够交互式地查询栅格表面的值和TIN 的高程、坡度和坡向(见图)。
你能从表面模型派生新的坡度和坡向栅格,生成等高线以及在表面上查找最陡路径。
2、ArcGIS三维应用经验总结
我们根据实际项目经验中碰到的情况,总结三维应用涉及到的关键技术有几点:
●数据量问题----三维应用除了三维模型如房子,道路设施等等,还有可能
需要用到大量的地形数据和卫星影像数据。
这些数据量都比较大,可以达到几百GB,甚至几个TB级。
因此三维平台如何能够保证大数据量下的性能是关键。
ArcGIS的3D分析采用先进的引擎技术,来支持对海量数据的管理。
●数据共享问题----一个三维应用除了要建立自己的三维模型之外,还需要
从相关部门如测绘、海洋、气象等获取相关数据。
否则没有数据的应用,不会有任何效果。
ESRI公司的产品在国家各个部委都有成熟的应用,所支持的数据格式E00、Coverage、Shape File都成为业界内数据交换的标准,对于影像数据格式的支持更加普遍,目前市场上的各种影像格式基本上都可以支持。
●3D空间分析功能----三维的应用不仅仅是展现三维场景的问题,对于应急
管理应用来说,三维的分析功能尤其重要。
ArcGIS的3D分析模块继承了ArcGIS桌面二维的分析功能,不但可以展现二维中分析的结果,更支持在三维场景中直接进行空间分析功能。
例如,可以结合专业扩散模型进行各种有害物质的扩散模拟,或进行危险区域的分析,并采取紧急预案措施进行现场调度或人员撤离的指挥分析。
下面是一些应用介绍:
(1)、ArcGIS三维应用可进行真是三维场景的模拟,可以结合3D Max、OpenFlight、SketchUp、CAD等的三维模型展示,并可以结合DEM,TIN高程数据、二维的矢量数据、航拍相片、以及卫星遥感影像等结合,展示真是的三维场景。
下图为华北电网输变电管理项目中的的真是变电站场景模拟,结合了矢量、三维地形、卫星影像、以及三维模型等各种数据:
下图为巴西某海上油田的钻井平台三维场景。
(2)、下面的应用是利用ArcGIS的三维分析功能,结合各种数据分析SAS传播扩散的情况。
图上蓝色点表示各个地方机场的感染SAS的人数的统计。
(3)、ArcGIS的3D分析功能还可以进行3D场景的模拟动画。
如下图是模拟某个堤坝发生溃堤之后,水的流向和可能淹没的房子的情况。
通过这种动画可以预测灾害发生的情况,并提前做好准备工作。
下图是模拟美国白宫附近一工厂发生事故以后,粉尘扩散污染的模拟情况。
下图是美国911事件发生后,模拟粉尘扩散的模型。
并用三维模拟世贸大厦倒塌后的情形。
下图是用ArcGIS 3D功能模拟飓风推进的过程
(4)、当灾害发生的时候,需要对人员进行疏散。
因此需要结合3D的分析功能,查找最佳的撤离路线。
下面的应用是一个“三维楼宇可视化应急分析系统”,该系统结合二维和三维,利用ArcGIS 3D的分析功能,在发生紧急事件时候,进行人员疏散撤离分析,查找到最近的出口。
当某个地方发生变故时候,系统可以重新计算撤离的线路,并用动画模拟撤离的路径。
5、ArcGIS三维分析不仅提供了三维场景的模拟和分析,还可以结合实时的GPS动态信息,对现场进行监控。
下图的应用是美国空管局对美国上空的几千架飞机进行动态的监控。
查看每架飞机的实时位置、航班号、以及相关的信息等。