mapgis第九章_三維模型分析

1、第九章第九章 三維模型分析三維模型分析v教學(xué)目的：教學(xué)目的： 三維模型分析三維模型分析v教學(xué)要求：教學(xué)要求： 了解了解GRD和和TIN模型模型 了解了解DEM構(gòu)建及應(yīng)用構(gòu)建及應(yīng)用 了解電子沙盤構(gòu)建和使用了解電子沙盤構(gòu)建和使用 教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求v9.1 MAPGIS三維分析基礎(chǔ)三維分析基礎(chǔ) v9.2 創(chuàng)建表面創(chuàng)建表面 v9.3 圖件繪制圖件繪制v9.4 表面分析表面分析v9.5 電子沙盤電子沙盤主要內(nèi)容主要內(nèi)容vMAPGIS三維分析的基礎(chǔ)是數(shù)字地形模型（三維分析的基礎(chǔ)是數(shù)字地形模型（DTM）。）。vDEM是數(shù)字高程模型（是數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model）

2、的）的簡稱，它是以簡稱，它是以數(shù)字的形式數(shù)字的形式按一定的按一定的結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)組織在一起，在一起，表示實際表示實際地形特征空間分布地形特征空間分布的數(shù)字的數(shù)字定量模型定量模型。9.1 MAPGIS三維分析基礎(chǔ)三維分析基礎(chǔ) v最基本的最基本的DEM模型是由一系列地面點的模型是由一系列地面點的x，y坐標(biāo)坐標(biāo)及及與之相對應(yīng)的與之相對應(yīng)的高程高程z所組成，由于這一原因，高程所組成，由于這一原因，高程模型又叫模型又叫地形模型地形模型。實際上地形模型不僅包含高程。實際上地形模型不僅包含高程屬性，還包含其他的屬性，還包含其他的地表形態(tài)屬性地表形態(tài)屬性，如坡度、坡向，如坡度、坡向等。數(shù)字地形模型（等。數(shù)字地形

3、模型（Digital Terrain Model）是地形）是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。在地理信息系統(tǒng)中，征和地形屬性特征的數(shù)字描述。在地理信息系統(tǒng)中，DEM是建立是建立DTM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其他的地形要素可的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其他的地形要素可由由DEM直接或間接導(dǎo)出，稱為直接或間接導(dǎo)出，稱為“派生數(shù)據(jù)派生數(shù)據(jù)”，如坡，如坡度、坡向。度、坡向。v對于DEM數(shù)據(jù)由于觀測方法和獲取途徑不同，DEM數(shù)據(jù)分布規(guī)律、數(shù)據(jù)特征有明顯的差異，按其空間特征可分為：格網(wǎng)數(shù)據(jù)和離散數(shù)據(jù)。v格網(wǎng)數(shù)據(jù)：把DEM覆蓋區(qū)劃分為規(guī)則網(wǎng)格，每個網(wǎng)

4、格大小和形狀都相同，用相應(yīng)矩陣元素的行列號來實現(xiàn)網(wǎng)格點的二維空間定位，第三維為網(wǎng)格點的特征值，可以是高程和屬性，網(wǎng)格大小代表數(shù)據(jù)精度。v離散數(shù)據(jù)：由于受觀測手段的限制，無法得到所有地理位置上的觀測值，一般也不可能按規(guī)則網(wǎng)來獲得數(shù)據(jù)，離散數(shù)據(jù)DEM的平面二維地理空間定位由不規(guī)則分布的離散樣點平面坐標(biāo)實現(xiàn)，第三維仍為高程和屬性特征值。一、一、GRD模型創(chuàng)建模型創(chuàng)建vGRD模型操作專門針對以柵格為基礎(chǔ)的高程格模型操作專門針對以柵格為基礎(chǔ)的高程格網(wǎng)數(shù)據(jù)。在網(wǎng)數(shù)據(jù)。在GRD模型中可以對輸入的離散數(shù)據(jù)模型中可以對輸入的離散數(shù)據(jù)進行顯示、交互式地修改、離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、進行顯示、交互式地修改、離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、

5、稀疏網(wǎng)格插密、繪制各種圖形等各種分析操作。稀疏網(wǎng)格插密、繪制各種圖形等各種分析操作。其中，除了其中，除了“離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化”只針對非規(guī)則只針對非規(guī)則網(wǎng)數(shù)據(jù)進行操作以外，其它功能均針對于規(guī)則網(wǎng)數(shù)據(jù)進行操作以外，其它功能均針對于規(guī)則網(wǎng)數(shù)據(jù)進行操作；如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)格式不正確，網(wǎng)數(shù)據(jù)進行操作；如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)格式不正確，系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行并給出相關(guān)信息。系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行并給出相關(guān)信息。9.2 創(chuàng)建表面創(chuàng)建表面 GRD模型創(chuàng)建 不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）也是DTM的一種表現(xiàn)形式。所謂TIN模型，實質(zhì)上是將原始離散數(shù)據(jù)點，按一定規(guī)則連接成Delaunay三角形，然后在此基礎(chǔ)上進行分析。與GRD模型相比,T

6、IN模型可以不必對原始離散數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理，而是直接對這些非網(wǎng)格化數(shù)據(jù)直接建立三角剖分，進行分析。 要構(gòu)建TIN同樣必須首先將原始數(shù)據(jù)進行柵格化處理，而這一過程如前所述有兩種情況：原始數(shù)據(jù)為等高線和原始數(shù)據(jù)直接是離散數(shù)據(jù)。二、TIN模型創(chuàng)建 v對于所生成的三角剖分網(wǎng)，可根據(jù)實際需要進行編輯處理：1.交換三角剖分網(wǎng)邊v選中本菜單項后，可以用鼠標(biāo)選取任一條三角形邊，如果共此邊的兩個三角形組成的四邊形不是凹多邊形，那末該三角邊將被調(diào)整為多邊形的另一對角邊。2.刪除三角剖分網(wǎng)邊v選中本菜單項后，可以用鼠標(biāo)選取單條三角形邊進行刪除；也可以用鼠標(biāo)拉出一個矩形區(qū)域，刪除區(qū)域內(nèi)的部分三角網(wǎng)邊。注意：當(dāng)需要保

7、存時，應(yīng)選擇“壓縮”存儲方式。3.整理三角剖分網(wǎng)v該功能是刪除三角網(wǎng)邊緣的一些滿足條件的狹長的三角形。選中本菜單項后，系統(tǒng)將彈出圖9-10所示的對話框。確認后，系統(tǒng)即進行整理工作。 圖圖9-10 9-10 整理三角剖分網(wǎng)對話框整理三角剖分網(wǎng)對話框 在在MAPGIS中通過中通過GRD模型可以繪制模型可以繪制“網(wǎng)格網(wǎng)格立體圖繪制立體圖繪制”、“平面等值線圖繪制平面等值線圖繪制”及及“彩彩色等值立體圖繪制色等值立體圖繪制”。此功能只能處理網(wǎng)格化。此功能只能處理網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)，值得注意的是若欲繪制上述三種圖件的數(shù)據(jù)，值得注意的是若欲繪制上述三種圖件時，在系統(tǒng)的工作區(qū)中若未裝入網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)時，在系統(tǒng)的工作

8、區(qū)中若未裝入網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)或者將裝入非網(wǎng)格化高程數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會彈出或者將裝入非網(wǎng)格化高程數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會彈出標(biāo)準的文件名輸入對話框，提請用戶選擇標(biāo)準的文件名輸入對話框，提請用戶選擇“*.2DM”或或“*.GRD”供處理。供處理。9.3 圖件繪制圖件繪制 1.網(wǎng)格立體圖繪制 2.平面等值線圖繪制 3.彩色等值立體圖繪制9.4 表面分析表面分析圖圖9-15 9-15 區(qū)域蓄積量區(qū)域蓄積量/ /表面積計算設(shè)置對話框表面積計算設(shè)置對話框計算表面積圖圖9-16TIN9-16TIN蓄積量蓄積量/ /表面各計算界面表面各計算界面 圖圖9-17 格網(wǎng)蓄積量格網(wǎng)蓄積量/表面積計算界面表面積計算界面二、坡度與坡向的計算 三、可視性分析四、提取剖面五、表面陰影六、表面長度計算 9.5 電子沙盤 一、MAPGIS網(wǎng)絡(luò)分析基礎(chǔ)圖圖8-17 8-17 網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型 二、網(wǎng)