三维实例分析

1、聊城大学聊城大学 环境与规划学院环境与规划学院肖燕肖燕v坡度变率：地面坡度在微分空间的变化率坡度变率：地面坡度在微分空间的变化率坡度坡度之坡度：之坡度：SOSv坡向变率：可以很好的反映等高线弯曲程度坡向变率：可以很好的反映等高线弯曲程度-坡坡向之坡度：向之坡度：SOAv地形起伏度：特定区域内，最高点海拔高度与最地形起伏度：特定区域内，最高点海拔高度与最低点海拔高度的插值。描述一个区域地形特征的低点海拔高度的插值。描述一个区域地形特征的宏观性指标。宏观性指标。-分别对分别对DEM进行最大值和最小值进行最大值和最小值的邻域分析，然后相减即可。的邻域分析，然后相减即可。v地面粗糙度：地面粗糙度是指特

2、定区域内地地面粗糙度：地面粗糙度是指特定区域内地球表面积与其投影面积之比。反映地表形态球表面积与其投影面积之比。反映地表形态的另一宏观指标。的另一宏观指标。v步骤：步骤：vDEM派生坡度数据派生坡度数据v栅格计算器栅格计算器 1/cos（slope*3.14159/180）1.得到地面粗糙度数据层。得到地面粗糙度数据层。v提取山脊线和山谷线提取山脊线和山谷线 通过本实例掌握山脊线和山谷线通过本实例掌握山脊线和山谷线这两个基本地形特征信息的理论及其基这两个基本地形特征信息的理论及其基于于DEM的提取方法与原理。的提取方法与原理。v对对DEM提取坡向变率得提取坡向变率得 SOA1v求取原始求取原始

3、DEM的最大高程的最大高程H,使用栅格计算器使用栅格计算器H-DEM求取求取反地形数据反地形数据v基于反地形数据求取坡向变率基于反地形数据求取坡向变率SOA2v使用栅格计算器求出没有误差的使用栅格计算器求出没有误差的SOA=(SOA1+SOA2)-Abs(SOA1-SOA2)/2v对原始对原始DEM进行进行11*11的邻域平均值统计得到数据层的邻域平均值统计得到数据层B。v使用栅格计算器求出正负地形分布区域使用栅格计算器求出正负地形分布区域C=DEM-Bv使用栅格计算器求取使用栅格计算器求取山脊：山脊：C0 AND SOA70v同理，山谷：同理，山谷： C70结果图随着社会经济的发展，旅游业在

4、随着社会经济的发展，旅游业在国民经济中所占比重加大。开发某一地国民经济中所占比重加大。开发某一地区的旅游资源，制作景区的三维景观图，区的旅游资源，制作景区的三维景观图，直观形象地向游人展示该区域的地形地直观形象地向游人展示该区域的地形地貌、秀美景观，对加强景区监管，具有貌、秀美景观，对加强景区监管，具有重要的意义和实际应用价值。重要的意义和实际应用价值。v目的：目的：通过本实验，加深对表面概念及生成通过本实验，加深对表面概念及生成方法的理解，掌握三维场景中表面及其矢量方法的理解，掌握三维场景中表面及其矢量要素的立体显示原理与方法，熟练掌握软件要素的立体显示原理与方法，熟练掌握软件中表面生成、表

5、面及矢量要素在场景中的三中表面生成、表面及矢量要素在场景中的三维显示及其叠加显示。维显示及其叠加显示。v 景区等高线矢量数据景区等高线矢量数据v 景区道路矢量数据景区道路矢量数据v 景区水系矢量数据景区水系矢量数据v 景区休憩地数据景区休憩地数据v 利用所给的等高线数据建立景区栅格表面。利用所给的等高线数据建立景区栅格表面。v 在三维场景中，实现表面与其他要素的叠加三维显示在三维场景中，实现表面与其他要素的叠加三维显示v 设计各要素如道路，水系等的符号化显示设计各要素如道路，水系等的符号化显示1. 综合考虑表面及各要素，生成美观大方的区域景观图。综合考虑表面及各要素，生成美观大方的区域景观图。

6、v ArcScene场景下添加数据场景下添加数据v 由等高线数据创建由等高线数据创建TIN表面表面v 由由TIN生成生成DEMv 设置矢量图层基准高程为设置矢量图层基准高程为TIN表面。合表面。合适夸大或缩小起伏度。适夸大或缩小起伏度。v 最后生成三维景观图。最后生成三维景观图。三维景观图三维景观图在某地区蓄水层中包含某种污染物，在某地区蓄水层中包含某种污染物，根据已有污染数据，可以创建三维场景，根据已有污染数据，可以创建三维场景，直观的显示污染情况。直观的显示污染情况。通过本实例，使读者熟练掌握通过本实例，使读者熟练掌握ArcScene三维场景中要素、表面的多种可三维场景中要素、表面的多种可

7、视化表达方法。视化表达方法。v 污染物浓度栅格图层数据污染物浓度栅格图层数据 contaminationv 水井位置点数据层水井位置点数据层wells.shp（具有水井深（具有水井深度属性）度属性）v 需要清理的污染源数据需要清理的污染源数据facility.shp（具有（具有需要进行清理的优先级属性）需要进行清理的优先级属性）1. 污染物空间的污染物空间的TIN表面表面利用所给数据，实现污染物状况的利用所给数据，实现污染物状况的三维可视化显示、点状水井矢量要素的三维可视化显示、点状水井矢量要素的突出显示，污染源的符号化突出显示。突出显示，污染源的符号化突出显示。v ArcScene场景下添加

8、数据场景下添加数据v 显示污染物体积和程度：设置显示污染物体积和程度：设置contamination的基准高程为的基准高程为TIN表面，表面，设置设置Z值转换系数值转换系数200v 显示污染物空间与水井的关系：显示污染物空间与水井的关系：v背景：在获得某一地区的表面数据的基础上，可背景：在获得某一地区的表面数据的基础上，可以制作该地区的飞行动画。飞行动画可以直观地以制作该地区的飞行动画。飞行动画可以直观地显示某一地区从宏观到微观的图像，显示某一实显示某一地区从宏观到微观的图像，显示某一实体随时间的发展变化等动态信息，还可以通过视体随时间的发展变化等动态信息，还可以通过视角、场景属性、地理位置以及时间的变化来观察角、场景属性、地理位置以及时间的变化来观察对象。如对一景区各个景点进行鸟瞰；模拟风蚀对象。如对一景区各个景点进行鸟瞰；模拟风蚀洼地的形成过程；模拟并预测洪水淹没区扩张速洼地的形成过程；模拟并预测洪水淹没区扩张速度及范围等。度及范围等。v目的：目的：通过本实例掌握地形的三维显示通过本实例掌握地形的三维显示与飞行动画的制作方法。与飞行动画的制作方法。v