第14章ArcGIS三維

1、第第1414章章 ArcGISArcGIS三維分析三維分析ArcGIS具有一個能為三維可視化、三維分析以及表面具有一個能為三維可視化、三維分析以及表面生成提供高級分析功能的擴(kuò)展模塊生成提供高級分析功能的擴(kuò)展模塊“3D Analyst “ ，可以，可以用它來創(chuàng)建動態(tài)三維模型和交互式地圖，從而更好地實(shí)現(xiàn)地用它來創(chuàng)建動態(tài)三維模型和交互式地圖，從而更好地實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的可視化和分析處理。理數(shù)據(jù)的可視化和分析處理。 使用上述使用上述ArcMap軟件工具可以對軟件工具可以對ArcGIS中的矢量數(shù)據(jù)中的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維分析操作。本章主要介紹進(jìn)行三維分析操作。本章主要介紹ArcMap軟件工具的三維軟件工具的三維

2、分析，并在此基礎(chǔ)之上講解如何進(jìn)行具體的三維操作。分析，并在此基礎(chǔ)之上講解如何進(jìn)行具體的三維操作。14.1 ArcGIS14.1 ArcGIS三維分析概述三維分析概述作為桌面地理信息系統(tǒng)的最優(yōu)秀代表之一，作為桌面地理信息系統(tǒng)的最優(yōu)秀代表之一，ArcGIS三維三維分析模塊主要提供了基于表面高程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)三維可視化和分析模塊主要提供了基于表面高程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)三維可視化和三維地理空間分析功能。三維地理空間分析功能。ArcGIS三維分析模塊也是三維分析模塊也是ArcGIS軟軟件體系的一個重要擴(kuò)展模塊，通過三維分析模塊可以創(chuàng)建柵件體系的一個重要擴(kuò)展模塊，通過三維分析模塊可以創(chuàng)建柵格表面、進(jìn)行插值、生成格表面

3、、進(jìn)行插值、生成TIN和進(jìn)行表面分析等。和進(jìn)行表面分析等。14.1.1 14.1.1 三維分析基礎(chǔ)三維分析基礎(chǔ)空間中絕大多數(shù)的地理分析都與三維分析有關(guān)?？臻g中絕大多數(shù)的地理分析都與三維分析有關(guān)。通過通過三維模型的建立，從透視三維的角度對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化三維模型的建立，從透視三維的角度對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化觀察，直觀地顯示和查詢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對表面模型的分析。觀察，直觀地顯示和查詢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對表面模型的分析。一般情況下，地理信息系統(tǒng)的三維分析多是在數(shù)字高一般情況下，地理信息系統(tǒng)的三維分析多是在數(shù)字高程模型（程模型（Digital Elevation Model 簡稱簡稱DEM）上進(jìn)行的，一）上進(jìn)行的

4、，一旦區(qū)域上生成所需密度和精度的旦區(qū)域上生成所需密度和精度的DEM，內(nèi)容豐富的各種三，內(nèi)容豐富的各種三維分析是輕而易舉的，其三維的可視化、真實(shí)場景和電子沙維分析是輕而易舉的，其三維的可視化、真實(shí)場景和電子沙盤也迎刃而解，所以其具有十分廣泛的應(yīng)用。盤也迎刃而解，所以其具有十分廣泛的應(yīng)用。1 . 表面與表面模型表面與表面模型2 . 柵格表面柵格表面3. TIN表面表面14.1.2 ArcGIS14.1.2 ArcGIS三維分析平臺與模塊簡介三維分析平臺與模塊簡介在在ArcGIS中進(jìn)行三維分析，主要依靠中進(jìn)行三維分析，主要依靠ArcGIS的的3D Analyst模塊。在模塊。在ArcMap和和Arc

5、Catalog中都可以加入三維分中都可以加入三維分析擴(kuò)展模塊，以便管理維護(hù)三維數(shù)據(jù)以及對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行相析擴(kuò)展模塊，以便管理維護(hù)三維數(shù)據(jù)以及對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的分析。關(guān)的分析。使用使用ArcMap平臺可以建立三維數(shù)據(jù)，包括建立創(chuàng)建和平臺可以建立三維數(shù)據(jù)，包括建立創(chuàng)建和修改修改TIN數(shù)據(jù)、插值生成柵格數(shù)據(jù)等，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行表數(shù)據(jù)、插值生成柵格數(shù)據(jù)等，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行表面查詢、分析以及各種表面積或體積的計算等，還能對數(shù)據(jù)面查詢、分析以及各種表面積或體積的計算等，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、重分類等等操作。使用進(jìn)行轉(zhuǎn)換、重分類等等操作。使用ArcCatalog可以瀏覽并管可以瀏覽并管理三維數(shù)據(jù)。另外，理三維

6、數(shù)據(jù)。另外，ArcGIS軟件體系還有兩種平臺來顯示軟件體系還有兩種平臺來顯示和表達(dá)三維數(shù)據(jù)或場景，分別為和表達(dá)三維數(shù)據(jù)或場景，分別為ArcScene和和ArcGlobe。14.1.3 ArcGIS14.1.3 ArcGIS三維分析工具的激活與添加三維分析工具的激活與添加一般在默認(rèn)的情況下，在一般在默認(rèn)的情況下，在ArcMap、ArcCatalog和和ArcScene中中三維擴(kuò)展分析工具都是處于未激活的狀態(tài)，在工具欄中也找不到相三維擴(kuò)展分析工具都是處于未激活的狀態(tài)，在工具欄中也找不到相應(yīng)的工具條。想使用其相關(guān)功能，必須首先激活分析工具，然后再應(yīng)的工具條。想使用其相關(guān)功能，必須首先激活分析工具，然

7、后再將其添加到工具欄中，以方便使用。將其添加到工具欄中，以方便使用。1激活工具激活工具2. 添加工具添加工具14.2 14.2 三維表面模型的建立三維表面模型的建立真實(shí)的表面是連續(xù)變化的，即表面包含無數(shù)個點(diǎn)，所真實(shí)的表面是連續(xù)變化的，即表面包含無數(shù)個點(diǎn)，所以一般情況下，不可能對所有點(diǎn)的以一般情況下，不可能對所有點(diǎn)的z值進(jìn)行度量和記錄。表值進(jìn)行度量和記錄。表面模型允許用戶在面模型允許用戶在GIS對表面信息進(jìn)行存儲。表面模型通過對表面信息進(jìn)行存儲。表面模型通過對表面上不同位置的點(diǎn)進(jìn)行采樣，進(jìn)而對采樣點(diǎn)進(jìn)行插值，對表面上不同位置的點(diǎn)進(jìn)行采樣，進(jìn)而對采樣點(diǎn)進(jìn)行插值，對表面進(jìn)行模擬和近似的擬合，即利用有

8、限數(shù)目的樣本點(diǎn)來對表面進(jìn)行模擬和近似的擬合，即利用有限數(shù)目的樣本點(diǎn)來估計未知樣本點(diǎn)的值，從而形成整個表面。估計未知樣本點(diǎn)的值，從而形成整個表面。14.2.1 14.2.1 柵格表面的創(chuàng)建柵格表面的創(chuàng)建一般情況下，不可能對研究區(qū)內(nèi)的每個點(diǎn)的屬性值都一般情況下，不可能對研究區(qū)內(nèi)的每個點(diǎn)的屬性值都進(jìn)行測量，所以選擇一些離散的樣本點(diǎn)進(jìn)行測量，通過插值進(jìn)行測量，所以選擇一些離散的樣本點(diǎn)進(jìn)行測量，通過插值得出未采樣點(diǎn)的值。采樣點(diǎn)可以是隨機(jī)選取、分層選取或規(guī)得出未采樣點(diǎn)的值。采樣點(diǎn)可以是隨機(jī)選取、分層選取或規(guī)則選取，但應(yīng)該保證這些點(diǎn)代表了區(qū)域的總體特征。則選取，但應(yīng)該保證這些點(diǎn)代表了區(qū)域的總體特征。1. 距

9、離權(quán)重倒數(shù)法距離權(quán)重倒數(shù)法2樣條函數(shù)法樣條函數(shù)法3克里金方法克里金方法4. 自然近鄰法自然近鄰法14.2.2 TIN14.2.2 TIN表面的創(chuàng)建表面的創(chuàng)建TIN表面一般由矢量數(shù)據(jù)生成。這些矢量數(shù)據(jù)可以是點(diǎn)、表面一般由矢量數(shù)據(jù)生成。這些矢量數(shù)據(jù)可以是點(diǎn)、線、多邊形要素或是混合的數(shù)據(jù)源。線、多邊形要素或是混合的數(shù)據(jù)源。TIN表面的建立可以選擇表面的建立可以選擇一個或多個這樣的矢量數(shù)據(jù)，一般來講，這些要素是要求具有一個或多個這樣的矢量數(shù)據(jù)，一般來講，這些要素是要求具有Z值的，即要求有類似高度這樣的信息。已經(jīng)生成的值的，即要求有類似高度這樣的信息。已經(jīng)生成的TIN表面表面也可以繼續(xù)加入一些要素或特征

10、，以改變或提高也可以繼續(xù)加入一些要素或特征，以改變或提高TIN的表面以的表面以及精度。及精度。1從要素生成從要素生成TIN2向向TIN中添加要素中添加要素14.3 14.3 表面分析表面分析表面（包含無數(shù)點(diǎn)的區(qū)域）通常蘊(yùn)含了豐富的信息。用戶表面（包含無數(shù)點(diǎn)的區(qū)域）通常蘊(yùn)含了豐富的信息。用戶可能想簡單地瀏覽表面，這是一個從總體上理解表面的好方式可能想簡單地瀏覽表面，這是一個從總體上理解表面的好方式，或者用戶可能會對表面上某個感興趣的特定區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)研，或者用戶可能會對表面上某個感興趣的特定區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)研究。例如，用戶可能想知道表面上某一點(diǎn)處高度、溫度、氣壓究。例如，用戶可能想知道表面上某一點(diǎn)處高

11、度、溫度、氣壓或殺蟲劑濃度等信息的值。用戶可能想知道是否在或殺蟲劑濃度等信息的值。用戶可能想知道是否在A點(diǎn)的觀測者點(diǎn)的觀測者能夠看到能夠看到B點(diǎn)，或者一條規(guī)劃的小路有多陡。用戶可能對某個水點(diǎn)，或者一條規(guī)劃的小路有多陡。用戶可能對某個水庫的庫容或某條山脊的石方感興趣?；蛘?，用戶可能對表面形庫的庫容或某條山脊的石方感興趣?；蛘撸脩艨赡軐Ρ砻嫘螤畹恼w信息感興趣，這并不是通過對表面進(jìn)行簡單的觀察就狀的整體信息感興趣，這并不是通過對表面進(jìn)行簡單的觀察就能立即得到的信息。例如，用戶可能想知道哪些點(diǎn)在相同的高能立即得到的信息。例如，用戶可能想知道哪些點(diǎn)在相同的高程，表面的哪些部分有著相同的朝向，程，表面

12、的哪些部分有著相同的朝向，哪里的化學(xué)污染的濃度哪里的化學(xué)污染的濃度最高或者地表下降得最厲害。最高或者地表下降得最厲害。14.3.1 14.3.1 等高線分析等高線分析等高線是地圖學(xué)中的基本概念：地面上高程相等的相等高線是地圖學(xué)中的基本概念：地面上高程相等的相鄰各點(diǎn)連成的閉合曲線稱為等高線。地形圖上相鄰兩條高程鄰各點(diǎn)連成的閉合曲線稱為等高線。地形圖上相鄰兩條高程不同的等高線之間的高差稱為等高距。等高距愈小則圖上等不同的等高線之間的高差稱為等高距。等高距愈小則圖上等高線愈密，地貌顯示就愈詳細(xì)、確切；高線愈密，地貌顯示就愈詳細(xì)、確切； 等高距愈大則圖上等高距愈大則圖上等高線就愈稀，地貌顯示就愈粗略。

13、等高線就愈稀，地貌顯示就愈粗略。14.3.2 14.3.2 坡度分析坡度分析坡度表示表面上某個位置的最陡的傾斜度。計算坡度時，坡度表示表面上某個位置的最陡的傾斜度。計算坡度時，將對將對TIN中的每個三角面或柵格中的每個單元進(jìn)行計算。對于中的每個三角面或柵格中的每個單元進(jìn)行計算。對于TIN而言，坡度是各個三角面之間最大的高程變化率。對于柵格而言，坡度是各個三角面之間最大的高程變化率。對于柵格而言，坡度是每個柵格單元與其相鄰的而言，坡度是每個柵格單元與其相鄰的8個柵格單元中最大的高個柵格單元中最大的高程變化率，其計算示意圖如圖程變化率，其計算示意圖如圖14.21所示。所示。14.3.3 14.3.

14、3 坡向分析坡向分析坡向是指坡面的朝向。它表示表面某處最陡的傾斜方向。坡向是指坡面的朝向。它表示表面某處最陡的傾斜方向。它可以被認(rèn)為是山體所面向的坡的方向或指南針的方向。在計它可以被認(rèn)為是山體所面向的坡的方向或指南針的方向。在計算坡向的過程中，對算坡向的過程中，對TIN表面的每個三角面或柵格圖像的每一表面的每個三角面或柵格圖像的每一個像元進(jìn)行計算。個像元進(jìn)行計算。坡向以度為單位，按逆時針方向從坡向以度為單位，按逆時針方向從0從正北方向從正北方向到到360，即繞完一圈以后的正北方向，來度量。坡向圖中的每，即繞完一圈以后的正北方向，來度量。坡向圖中的每個柵格單元的值表明此柵格單元所在坡的朝向。水平

15、的坡沒有個柵格單元的值表明此柵格單元所在坡的朝向。水平的坡沒有朝向，被賦值為朝向，被賦值為-1。14.3.4 14.3.4 山影分析山影分析在在ArcMap中進(jìn)行山影分析方法如下。中進(jìn)行山影分析方法如下。（1）單擊）單擊“3D分析分析” “表面分析表面分析” ”山影山影”命令，彈命令，彈出出“山影山影”對話框。對話框。（2）在）在“坡度坡度”對話框中填寫參數(shù)。包括輸入表面、方位、對話框中填寫參數(shù)。包括輸入表面、方位、高程、模擬陰影的選擇、高程、模擬陰影的選擇、Z因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如果輸入文件和定義的果輸入文件和定義的Z單位不同，需要在單位不同，需

16、要在Z因子中輸入不同單位的因子中輸入不同單位的轉(zhuǎn)換系數(shù)，如果相同則默認(rèn)為轉(zhuǎn)換系數(shù)，如果相同則默認(rèn)為1。（3）單擊）單擊“確定確定”按鈕。在按鈕。在ArcMap圖形窗口會自動顯示輸圖形窗口會自動顯示輸出的山影分析圖。出的山影分析圖。14.3.5 14.3.5 視域分析視域分析視域分析廣泛應(yīng)用于視域分析廣泛應(yīng)用于GIS的各個方面，可判斷三維表面上的各個方面，可判斷三維表面上某點(diǎn)的可視區(qū)域。某點(diǎn)的可視區(qū)域。在在ArcMap中進(jìn)行視域分析方法如下。中進(jìn)行視域分析方法如下。（1）單擊）單擊“3D分析分析” “表面分析表面分析”視域視域”命令，命令，彈出彈出“視域視域”對話框。對話框。（2）在）在“視域視

17、域”對話框中填寫參數(shù)。包括輸入表面、觀察對話框中填寫參數(shù)。包括輸入表面、觀察點(diǎn)文件、點(diǎn)文件、Z因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如果輸入文件和因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如果輸入文件和定義的定義的Z單位不同，要在單位不同，要在Z因子中輸入不同單位的轉(zhuǎn)換系數(shù)，如因子中輸入不同單位的轉(zhuǎn)換系數(shù)，如果相同則默認(rèn)為果相同則默認(rèn)為1。（3）單擊）單擊“確定確定”按鈕。在按鈕。在ArcMap圖形窗口會自動顯示圖形窗口會自動顯示輸出的視域分析圖。輸出的視域分析圖。14.3.6 14.3.6 填挖分析填挖分析填挖方分為填方和挖方，由設(shè)計高程和現(xiàn)狀高程相減而填挖方分為填方和挖方，由設(shè)計高程和現(xiàn)狀高程相減而得到。

18、一般結(jié)果中設(shè)計高程小于現(xiàn)狀高程的為填方；設(shè)計高得到。一般結(jié)果中設(shè)計高程小于現(xiàn)狀高程的為填方；設(shè)計高程大于現(xiàn)狀高程的為挖方。在程大于現(xiàn)狀高程的為挖方。在ArcMap中進(jìn)行視域分析方法如中進(jìn)行視域分析方法如下。下。（1）單擊）單擊“3D分析分析” “表面分析表面分析” “填挖填挖”命令命令，彈出，彈出“填挖填挖”對話框，如圖對話框，如圖14.30所示。所示。（2）在）在“填挖填挖”對話框中填寫參數(shù)。包括：填挖前后的對話框中填寫參數(shù)。包括：填挖前后的表面、表面、Z因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如果輸入文件和因子、輸出像素大小和輸出柵格等。如果輸入文件和定義的定義的Z單位不同，則需要在單位不同，則需

19、要在Z因子中輸入不同單位的轉(zhuǎn)換系因子中輸入不同單位的轉(zhuǎn)換系數(shù)，如果相同則默認(rèn)為數(shù)，如果相同則默認(rèn)為1。（3）單擊）單擊“確定確定”按鈕，在按鈕，在ArcMap圖形窗口中，會自圖形窗口中，會自動顯示輸出的填挖分析圖，如圖動顯示輸出的填挖分析圖，如圖14.31所示。所示。14.3.7 14.3.7 表面積與體積的計算表面積與體積的計算表面積是指某一要素表面積是指某一要素能摸到的面的總面積，表面越粗糙，能摸到的面的總面積，表面越粗糙，表面積越大。體積是指物體占有空間的量。表面積越大。體積是指物體占有空間的量。使用表面積與體積統(tǒng)使用表面積與體積統(tǒng)計工具計算二維的面積、表面面積和體積。所有這些統(tǒng)計全都是

20、計工具計算二維的面積、表面面積和體積。所有這些統(tǒng)計全都是針對某個參考平面進(jìn)行的。針對某個參考平面進(jìn)行的。表面模型上的某個矩形的面積為其長與寬的乘積。表面面表面模型上的某個矩形的面積為其長與寬的乘積。表面面積是沿著表面的坡度進(jìn)行計算的；考慮了表面高度的變化情況。積是沿著表面的坡度進(jìn)行計算的；考慮了表面高度的變化情況。除非表面為平坦的，表面面積通常要大于其二維的底面積。用戶除非表面為平坦的，表面面積通常要大于其二維的底面積。用戶可以比較二維面積和對應(yīng)的表面面積的值，了解表面的粗糙度或可以比較二維面積和對應(yīng)的表面面積的值，了解表面的粗糙度或者表面的坡度者表面的坡度兩者的差異越大，表面越粗糙或越陡。兩

21、者的差異越大，表面越粗糙或越陡。體積指表面與某指定高度的平面之間的空間大小體積指表面與某指定高度的平面之間的空間大小為地為地圖單位的立方。圖單位的立方。14.3.8 14.3.8 創(chuàng)建最陡路徑創(chuàng)建最陡路徑最陡路徑的含義是沿著最大的坡降方向（即坡度最大的最陡路徑的含義是沿著最大的坡降方向（即坡度最大的方向）從山頂點(diǎn)到山腳的路徑。最陡路徑往往是理論上的沿方向）從山頂點(diǎn)到山腳的路徑。最陡路徑往往是理論上的沿山體最短路徑。在山體最短路徑。在ArcMap中尋找最陡路徑的方法如下。中尋找最陡路徑的方法如下。1.單擊單擊“3D分析分析”工具欄上的工具欄上的“創(chuàng)建最陡路徑創(chuàng)建最陡路徑”按鈕按鈕 。2.在圖形區(qū)

22、單擊某個點(diǎn)，此時自動生成從這個點(diǎn)到最低在圖形區(qū)單擊某個點(diǎn)，此時自動生成從這個點(diǎn)到最低點(diǎn)的最陡路徑。點(diǎn)的最陡路徑。14.3.9 14.3.9 生成通視線生成通視線當(dāng)某人站在某個指定點(diǎn)時，地形表面的形狀對其所能當(dāng)某人站在某個指定點(diǎn)時，地形表面的形狀對其所能看到的表面范圍有著很大的影響。某點(diǎn)所能見到的范圍對決看到的表面范圍有著很大的影響。某點(diǎn)所能見到的范圍對決定其房地產(chǎn)價值是一個很重要的因素，對通信塔位置或軍隊定其房地產(chǎn)價值是一個很重要的因素，對通信塔位置或軍隊的布置有著重要的影響。三維分析還允許用戶決定表面上沿的布置有著重要的影響。三維分析還允許用戶決定表面上沿視覺瞄準(zhǔn)線的點(diǎn)與點(diǎn)之間的可視性，或整

23、個表面上的視線范視覺瞄準(zhǔn)線的點(diǎn)與點(diǎn)之間的可視性，或整個表面上的視線范圍內(nèi)的表面可視情況。圍內(nèi)的表面可視情況。 14.3.10 14.3.10 創(chuàng)建剖面圖創(chuàng)建剖面圖剖面圖即斷面，表示沿表面上某條線前進(jìn)時表面上高剖面圖即斷面，表示沿表面上某條線前進(jìn)時表面上高程變化的情況。在工程建設(shè)特別是交通工程中經(jīng)常需要提取程變化的情況。在工程建設(shè)特別是交通工程中經(jīng)常需要提取剖面圖。剖面圖。14.4 14.4 三維數(shù)據(jù)的管理與可視化三維數(shù)據(jù)的管理與可視化三維可視化是用于顯示描述和理解地下及地面諸多地質(zhì)現(xiàn)象特征三維可視化是用于顯示描述和理解地下及地面諸多地質(zhì)現(xiàn)象特征的一種工具，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)和地球物理學(xué)的所有領(lǐng)域。

24、三維可視是的一種工具，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)和地球物理學(xué)的所有領(lǐng)域。三維可視是描繪和理解模型的一種手段，是數(shù)據(jù)體的一種表征形式，并非模擬技描繪和理解模型的一種手段，是數(shù)據(jù)體的一種表征形式，并非模擬技術(shù)。它能夠利用大量數(shù)據(jù)，檢查資料的連續(xù)性，辨認(rèn)資料真?zhèn)?，發(fā)現(xiàn)術(shù)。它能夠利用大量數(shù)據(jù)，檢查資料的連續(xù)性，辨認(rèn)資料真?zhèn)?，發(fā)現(xiàn)和提出有用異常，為分析、理解及重復(fù)數(shù)據(jù)提供了有用工具，對多學(xué)和提出有用異常，為分析、理解及重復(fù)數(shù)據(jù)提供了有用工具，對多學(xué)科的交流協(xié)作起到橋梁作用?？频慕涣鲄f(xié)作起到橋梁作用。對于三維數(shù)據(jù)的管理，要依靠對于三維數(shù)據(jù)的管理，要依靠ArcCatalog數(shù)據(jù)管理工具。在數(shù)據(jù)管理工具。在ArcCata

25、log中也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制、移動、重命名和刪除等操作，中也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制、移動、重命名和刪除等操作，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)覽。對三維數(shù)據(jù)的顯示，除了可以在也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)覽。對三維數(shù)據(jù)的顯示，除了可以在ArcMap中進(jìn)中進(jìn)行顯示、查詢和分析等操作外，還可以在特有的平臺行顯示、查詢和分析等操作外，還可以在特有的平臺ArcScene和和ArcGlobe中數(shù)據(jù)的顯示以及進(jìn)行相關(guān)操作。中數(shù)據(jù)的顯示以及進(jìn)行相關(guān)操作。14.4.1 14.4.1 三維數(shù)據(jù)在三維數(shù)據(jù)在ArcCatalogArcCatalog中管理和預(yù)覽中管理和預(yù)覽在在ArcCatalog中可以便捷管理三維數(shù)據(jù)，同時中可以便捷管理三維數(shù)據(jù)

26、，同時ArcCatalog提供兩種預(yù)覽方式預(yù)覽三維數(shù)據(jù)。用戶可以在提供兩種預(yù)覽方式預(yù)覽三維數(shù)據(jù)。用戶可以在ArcCatalog中使用與中使用與ArcScene中相同的瀏覽工具預(yù)覽三維場中相同的瀏覽工具預(yù)覽三維場景和數(shù)據(jù)。景和數(shù)據(jù)。1三維數(shù)據(jù)的管理三維數(shù)據(jù)的管理2地理圖形預(yù)覽地理圖形預(yù)覽33D視圖預(yù)覽視圖預(yù)覽14.4.2 14.4.2 三維數(shù)據(jù)在三維數(shù)據(jù)在ArcMapArcMap中的顯示中的顯示在在ArcMap中加載三維數(shù)據(jù)后，其只能以平面的形式來中加載三維數(shù)據(jù)后，其只能以平面的形式來顯示，而不能以三維的形式任意改變視角。但在顯示，而不能以三維的形式任意改變視角。但在ArcMap中中可以調(diào)整數(shù)據(jù)

27、的顯示方式和風(fēng)格，并以此來突出顯示三維數(shù)可以調(diào)整數(shù)據(jù)的顯示方式和風(fēng)格，并以此來突出顯示三維數(shù)據(jù)。據(jù)。1. 三維數(shù)據(jù)的顯示風(fēng)格三維數(shù)據(jù)的顯示風(fēng)格2. 三維數(shù)據(jù)的光照調(diào)整三維數(shù)據(jù)的光照調(diào)整14.4.3 14.4.3 三維數(shù)據(jù)在三維數(shù)據(jù)在ArcSceneArcScene中的顯示中的顯示ArcScene是三維分析（是三維分析（3D Analyst）添加的三維可視化應(yīng)用程）添加的三維可視化應(yīng)用程序之一，它們擴(kuò)展了序之一，它們擴(kuò)展了ArcGIS Desktop的功能，并且擴(kuò)展了的功能，并且擴(kuò)展了ArcCatalog和和ArcMap的三維功能。的三維功能。 ArcScene允許用戶制作具有透視效果的場景，在

28、這個場景中允許用戶制作具有透視效果的場景，在這個場景中可以對地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和交互。不僅如此，用戶還可以可以對地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和交互。不僅如此，用戶還可以在表面上疊加?xùn)鸥窈褪噶繑?shù)據(jù)，并從矢量數(shù)據(jù)源創(chuàng)建線、面和體。在表面上疊加?xùn)鸥窈褪噶繑?shù)據(jù)，并從矢量數(shù)據(jù)源創(chuàng)建線、面和體。用戶也可以使用用戶也可以使用ArcScene中的三維分析工具創(chuàng)建和分析表面。中的三維分析工具創(chuàng)建和分析表面。1ArcScene的用途簡介的用途簡介2ArcScene中的中的3D工具工具3ArcGIS表面模型（表面模型（GRID和和TIN）的三維顯示）的三維顯示4二維柵格數(shù)據(jù)的三維顯示二維柵格數(shù)據(jù)的三維顯示5二維矢

29、量數(shù)據(jù)的三維顯示二維矢量數(shù)據(jù)的三維顯示14.4.4 14.4.4 三維數(shù)據(jù)在三維數(shù)據(jù)在ArcGlobeArcGlobe中的顯示中的顯示ArcGlobe提供在標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)硬件上對巨型三維柵格、提供在標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)硬件上對巨型三維柵格、地形和矢量數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)時漫游和縮放，在此過程中基本不地形和矢量數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)時漫游和縮放，在此過程中基本不會感覺到速度上的問題。這主要是依靠一種新引入的索引和會感覺到速度上的問題。這主要是依靠一種新引入的索引和快速檢索數(shù)據(jù)的方法實(shí)現(xiàn)的?？焖贆z索數(shù)據(jù)的方法實(shí)現(xiàn)的。1ArcGlobe概述概述2ArcGlobe啟動與默認(rèn)設(shè)置啟動與默認(rèn)設(shè)置3ArcGlobe數(shù)據(jù)加載與數(shù)據(jù)瀏覽數(shù)據(jù)加

30、載與數(shù)據(jù)瀏覽14.4.5 14.4.5 三維飛行動畫三維飛行動畫動畫由一個或多個軌跡組成。軌跡控制著對象屬性（如文檔的動畫由一個或多個軌跡組成。軌跡控制著對象屬性（如文檔的背景顏色，圖層的可見性或攝影的位置）的動態(tài)變化。軌跡是由一背景顏色，圖層的可見性或攝影的位置）的動態(tài)變化。軌跡是由一系列的關(guān)鍵幀組成。關(guān)鍵幀是特定對象屬性在某一時刻的快照。對系列的關(guān)鍵幀組成。關(guān)鍵幀是特定對象屬性在某一時刻的快照。對象可以是場景或球體，圖層或攝影。動畫為三維文檔提供了新的和象可以是場景或球體，圖層或攝影。動畫為三維文檔提供了新的和創(chuàng)造性的方面。使用動畫來自動顯示某些過程。在這些過程中，可創(chuàng)造性的方面。使用動畫

31、來自動顯示某些過程。在這些過程中，可以演示那些只能以視覺動態(tài)來展示的關(guān)鍵部分。以演示那些只能以視覺動態(tài)來展示的關(guān)鍵部分。1動畫工具條動畫工具條2捕獲透視圖創(chuàng)建動畫捕獲透視圖創(chuàng)建動畫3創(chuàng)建畫面幀創(chuàng)建畫面幀4生成組動畫生成組動畫5沿路徑生成動畫沿路徑生成動畫6動畫操作動畫操作7動畫保存、裝載和輸出動畫保存、裝載和輸出14.5 14.5 三維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換三維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換ArcGIS的三維分析模塊提供了諸多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，包括的三維分析模塊提供了諸多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，包括將二維要素轉(zhuǎn)換為三維、柵格轉(zhuǎn)換為要素、將二維要素轉(zhuǎn)換為三維、柵格轉(zhuǎn)換為要素、TIN表面與柵格表表面與柵格表面之間的轉(zhuǎn)換，以及由面之間的轉(zhuǎn)換，以

32、及由TIN轉(zhuǎn)換為要素等。轉(zhuǎn)換為要素等。另外，在另外，在ArcToolbox中還提供了更多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具。本中還提供了更多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具。本節(jié)將就其中的二維要素到三維轉(zhuǎn)換工具（節(jié)將就其中的二維要素到三維轉(zhuǎn)換工具（Features to 3D）、柵）、柵格轉(zhuǎn)換為要素工具（格轉(zhuǎn)換為要素工具（Raster to Features）及由）及由TIN表面轉(zhuǎn)換為表面轉(zhuǎn)換為矢量工具（矢量工具（TIN to Features）等做詳細(xì)介紹。）等做詳細(xì)介紹。14.5.1 14.5.1 三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換三維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工具在三維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換工具在3D3D分析中，分析中，單擊單擊“3D分析分析”工工具欄，選擇具欄

33、，選擇“轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換”命令。在轉(zhuǎn)換中有命令。在轉(zhuǎn)換中有5種三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方種三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，即要素轉(zhuǎn)變?yōu)榉ǎ匆剞D(zhuǎn)變?yōu)?D、柵格到要素、柵格到要素、柵格轉(zhuǎn)換到、柵格轉(zhuǎn)換到TINTIN、TINTIN轉(zhuǎn)換到柵格和轉(zhuǎn)換到柵格和TINTIN轉(zhuǎn)換到矢量轉(zhuǎn)換到矢量。14.5.2 14.5.2 二維要素三維化二維要素三維化盡管可以通過設(shè)置某表面為基準(zhǔn)高程對二維要素進(jìn)行盡管可以通過設(shè)置某表面為基準(zhǔn)高程對二維要素進(jìn)行顯示，但是很多時候具有三維幾何的要素更有用。他們可以顯示，但是很多時候具有三維幾何的要素更有用。他們可以更快速地顯示，并且可不依賴于表面數(shù)據(jù)獨(dú)立顯示。通常，更快速地顯示，并且可不依賴于表面數(shù)據(jù)獨(dú)立顯示。通常，有有3種方法將現(xiàn)有的二維要素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)。種方法將現(xiàn)有的二維要素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)。由某一表面獲取要素的高程屬性值；由某一表面獲取要素的高程屬性值；由要素的某一屬性值作為高程值；由要素的某一屬性值作為高程值；將要素的高程屬性值賦為某一常量。將要素的高程屬性值賦為某一常量。1. 從表面獲得現(xiàn)有要素的高程值從表面獲得現(xiàn)有要素的高程值2. 通過要素屬性獲取要素高程值通過要素屬性獲取要素高程值3. 以某一常量作為要素高程屬性以某一常量作為要素高程屬性14.5.3 14.5.3 表面數(shù)據(jù)的