牟乃夏---练习11---三维数据分析(可视化)
牟乃夏ppt-第4章 空间数据的采集
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4.3.4 数据分层
数据分层是当前GIS软件处理空间数据最基本的策略，数据分 层过程中一般应遵循以下原则： (1)不同类的要素分布在不同的图层。 (2)不同几何形状的要素分布在不同的图层。 (3)同种性质、不同类别的地物分布在不同图层；但同种类型，不 同等级的地物宜放在同一图层。 (4)不同时段的数据分布在不同的图层上。
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(5)单击【空间校正】--【选项】，打开【校正属性】对话框， 单击【常规】选项卡，在【校正方法】下拉框中选择“橡皮页变 换”，如图4.19所示。单击【选项】按钮，打开【橡皮页变换】 对话框，选中【自然领域法】单选按钮，单击【确定】按钮，返 回【校正属性】对话框，再次单击【确定】按钮，完成设置。 (6)在主菜单中单击【书签】--【ImportStreets]，单击【空间 校正】工具条上的按钮 ，添加位移连接，如图4.20所示。 (7)单击【书签】--【Curve features】，定位到该研究区域。 单击【空间校正】工具条上的按钮 ，先单击ImportStreets图层 中的弯曲的道路要素，再单击ExistingStreets图层中的弯曲的道 路要素，系统提示输入要创建的连接的数量，接受默认值10，回 车确认，地图中即会显示多个连接，如图4.21所示。用同样的方 式为其他弯曲的要素创建多个连接。 (8)单击【空间校正】工具条上的按钮 ，缩小地图并在如图 4.22所示在5个交叉点处添加5个标识连接。在关键交叉点处添加 标识连接以确保要素位置保持不变。
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图 4.19 橡皮页变换【属性校正】设置
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图 4.20 位移连接示意图
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图 4.21 使用【多位移连接】工 具为弯曲处创建位移连接
图 4.22 添加标识连接
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牟乃夏--ArcMap的基本操作
学习指导：本实验的ArcGIS软件为ArcGIS 9版本。
如果需要学习ArcGIS10，请参阅作者主编的教材：ArcGIS 10 地理信息系统教程——从初学到精通（测绘出版社）的第二、三、五、八等章等相关内容。
如需进一步了解学习ArcGIS的方法及其他问题，请访问作者的人人网主页：/mounaixiaArcMap的基本操作一、主要内容通过练习ArcMap的基本操作，了解ArcMap模块的主要功能和作用。
二、学时安排：2学时三、预习内容ArcMap的主要功能和作用：是一个桌面程序用来完成所有基于地图的任务，包括地图制图、图编辑和分析等。
使用ArcMap我们可以进行数据的浏览、符号化、查询、分析和输出等。
ArcMap主要用于图形的编辑处理和符号化显示等。
四、具体内容及操作１、启动ArcMap[1]. 运行“启动\程序\ArcGIS\ArcMap”，或者运行桌面上的快捷方式。
２、熟悉ArcMap用户界面2.1缺省用户界面当ArcMap启动之后，缺省方式的用户界面包括主菜单和“Standard”工具条。
图表 0-1 缺省用户界面2.2用户界面的定制我们可以通过菜单“tools->Customs…”或者在菜单区或者工具条区按鼠标右键进行界面的定制。
这些菜单和工具条可以停靠在窗口的任意位置。
图表 0-2 用户界面定制另外还可以通过下面方式打开或者关闭工具条。
[1]. 在主菜单中点击：View-Toobars;[2]. 从工具条列表中, check一个工具条，则显示此工具条，uncheck一个工具条，则隐藏此工具条；[3]. 在主菜单区或者工具条区按鼠标右键，重复第2步，查看结果；[4]. 重复以上步骤，以保证主菜单，Standard, Tools工具条显示。
2.3用户界面介绍图表 0-3 用户界面地图窗口：用来显示数据和数据的表达(地图，图表等)；Contents窗口： 在这个窗口中包含两个标签：Display和Source标签。
轨迹数据挖掘城市应用研究综述_牟乃夏
轨迹数据挖掘城市应用研究综述牟乃夏1,2，张恒才2，陈洁2，张灵先1，戴洪磊1（1.山东科技大学山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室，青岛266590；2.中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京100101）摘要：轨迹数据作为泛在地理信息环境中社会遥感数据的主要表现形式之一，为从个体的视角研究群体的空间移动规律，提供了新的数据支撑和研究思路。
特别是在当前的大数据背景下，通过轨迹数据发掘人类的移动规律和活动模式，进而探求蕴含的深层次知识，是解决城市问题的重要途径，轨迹数据挖掘也由此成为地理信息科学及相关学科的研究热点。
本文首先阐述了人类移动规律研究常用的轨迹数据集及在该数据集上开展的相关研究和典型应用；然后从城市空间结构功能单元的识别及城市韵律分析、人类活动模式的发现与空间移动行为预测、智能交通的时间估算与异常探测、城市计算的其他4个方面，综述了轨迹数据挖掘在城市中的应用；最后，指出了轨迹数据挖掘面临的挑战和进一步的发展方向。
关键词：轨迹；数据挖掘；城市计算；人类移动；人类活动模式DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.011361引言人地关系一直是地理学研究的核心问题，人本化的趋势使研究视角从宏观走向微观，更加侧重于从个体角度来研究空间问题。
随着传感器网络、移动定位、无线通讯、移动互联网、高性能计算与存储技术的快速发展，数据采集与计算单元的外延不断延伸，加之地球电子皮肤的逐渐形成、人人都是传感器概念的付诸实施，特别是3G/4G 技术的广泛使用，以手机为代表的智能移动终端的普及，使时空数据获取的粒度不断细化，加速了地理信息的泛化过程[1]。
长期以来，个体数据依靠传统的活动日志调查等手段获取，精度低且缺少对时空活动轨迹的连续和完整的描述，难以大规模、长时间地观测和记录人的空间移动行为[2]。
泛在网络环境下智能移动设备的普及，使得为用户提供无处不在的位置服务成为可能。
08ESRI杯GIS大赛的一点体会 --牟乃夏
这是maggie.Z 小姐约我写给08参赛即将出版的刊物上的，刚刚开学忙于写本子，时间太紧，所以随便写写，主要是针对本科生语言编程和写软件的区别。
一家之言。
随意为之，转发到这里，希望对喜欢编程的同学有所启发。
08ESRI杯GIS大赛的一点体会牟乃夏山东科技大学测绘科学与工程学院mounaixia@参加GIS大赛特别是ESRI举办的全国大赛，已经成为在校GIS专业本科生的一项重要的课外活动，甚至可以说是最重要的实践活动。
一方面参加大赛使学生及早接触工程实际、锻炼软件开发能力；另一方面大赛的获奖证书、特别是开发组的获奖证书成了GIS专业本科生求职的分量最重的敲门砖。
作为一名很早就接触GIS并参加过多项工程实践的专业技术人员，对于GIS在中国的发展、GIS工程的内在需求有较多的感触。
GIS专业从开始成立到现在，发展的道路就不是一帆风顺，无论是专业是否应该设置还是GIS专业的定位一直存在着不同声音。
GIS是科学还是技术？是独立的专业还是服从于其他专业的工具？这些深层次的话题似乎不应该是本科阶段关注的话题，本科生更应该关注的是如何掌握真实的本领，找到一份满意的工作，使自己的职业生涯有一个良好的开端，从而练好为祖国、为社会服务的本领。
我校山东科技大学就学校整体实力上讲，是百名开外的学校，不过也有一些所谓的高校排名专家将我校排在非211高校工科类综合实力第一名。
但是我校在2003年就获得了测绘科学与技术一级学科博士点，当时全国仅有6所（目前大概有8所高校了），说明在GIS专业我校应该排在全国前六。
学校的综合排名较弱对我校GIS毕业生就业有不好的影响。
我一直在考虑如何将我校专业排名的优势发挥出来，带动学生学习的积极性，进而提高学生的水平，使培养的学生和社会的需求无缝挂接，从而提高我校学生就业的竞争力。
ESRI大赛给我们提供了一个契机。
因此赛前我给同学们作了较多的鼓动，也指导了多组学生的比赛，目的是检验大赛对于学生培养与就业的促进作用。
数字艺术赏析_北京师范大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
数字艺术赏析_北京师范大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.开放数据有什么特点？答案:可发现——数据是否可以通过公共渠道检索发现可获得性——数据的获取是否有壁垒可使用性——可进行数据分析2.数据可视化包括哪三个子领域？答案:信息可视化科学可视化可视分析学3.“大众化（目标为广大人群）、短暂（短期解决方案）、易耗（很容易遗忘）、低成本、大量制造、年轻化（瞄准年轻人）、诙谐、性感、巧妙、迷人、大生意” 指的是答案:波普艺术4.下列关于作品《电视佛》（TV Buddha）系列说法正确的是答案:该作试图将电视这一普通媒介做成高雅艺术以启发大众进行社会性思考。
5.下列关于“赛博格”概念说法正确的是答案:电子合成人类6.皮克斯的计算机科学家发明的一种独特技术，目前已经代替CG电影与游戏的多边形三维物体，并成为业界制作标准。
请问这一独特技术指的是答案:曲面细分生成算法7.下列哪一种不是故障艺术（Glitch Art）答案:微信的开屏地球图画8.数字艺术的两大核心要素是？答案:计算机技术的参与和新媒体艺术的表征9.数字二维动画制作流程？答案:数字二维动画制作过程分为三个阶段：前期制作、中期制作、后期制作。
前期阶段包括剧本、美术风格设计（这里包括整体美术风格以及场景、造型、道具设计）、分镜头、先期配音，中期主要是背景、原动画、扫描以及上色；后期阶段主要是合成、剪辑、配音、输出。
10.人机交互音乐的实现路径是什么答案:动作或者声音信息经过感应装置进行数据识别后传送到计算机编程程序，由程序进行实时运算，最后将渲染、变形后的效果反馈给表演者，从而进行进一步交互。
11.数字三维动画的制作流程答案:数字三维动画的创作流程同样包括三个阶段：前期制作、中期制作、后期制作。
和数字二维动画中我们提到过二维动画的整体流程阶段是一样的，而且前期阶段和后期阶段的主要流程基本上也是一致的，差异还是主要在中期阶段。
三维动画的中期制作主要包括：模型、材质、绑定、镜头布置、灯光、动画、渲染等环节。
牟乃夏ArcEngine教程-第11章 三维分析
目录
• 1. • 2. • 3. • 4. • 5. • 6. 三维数据模型 MultiPatch TIN数据 SceneControl三维可视化 GlobeControl三维可视化 实例：基于GlobeControl的三维数字校园
创建一个TriangleFan样式的棱锥 创建Triangles样式的多个三角片 创建一个Ring样式的迷宫 创建四个Ring样式的正方形环 拉伸一个正方形为棱柱 创建一个综合的房子样式
详细代码见程序
2. MultiPatch
• MultiPatch编辑 • MultiPatch有多种编辑操作，常用的主要有移动、旋转和缩放等。 MultiPatch的编辑需要用到ITransform3D接口，通过该接口的 Move3D、RotateVector3D和Scale3D等方法实现。实现思路如下：
2. MultiPatch
• ArcGIS Engine提供了创建MultiPatch几何对象的类和接口，主要用到两 个接口，分别是IGeometryCollection和IConstructMultiPatch。 实现思路如下： • 这两个接口创建 MultiPatch的方式略有不同： (1)使用IPoint接口生成新的点对象，用IPointCollection接口的AddPoint方法将 点对象添加进集合，并用 IGeometryCollection接口的AddGeometry方法或 • IGeometryCollection 接口是通过添加各个组件的组成部分来创建 接口的ConstructExtrudeFromTo方法将PointCollection对 MultiPatchIconstructMultiPatch ； 象转换为一个Geometry对象； (2)使用IElement 接口实例化一个元素对象，并将该元素对象的 Geometry 属性设置对 • IConstructMultiPatch 接口是通过操作 Geometry对象，如拉伸 Polyline 为步骤 得到的Geometry 对象，并设置元素对象显示时使用的Symbol （符号）；。 象(拉伸为墙 )和1Polygon 对象（拉伸为多面体）等来创建 MultiPatch (3)使用IGraphicsContainer3D的AddElement方法把步骤2产生的元素添加到视图中 去，刷新视图，让元素显示出来。 • 这两种方法的创建步骤相似，将要创建的 MultiPatch显示出来需要用到 IGeometryCollection、IGraphicsContainer3D、IPoint、IPointCollection、 IGeometry、IElement 等接口。
三维数据场可视化ppt课件
采样数据的预处理
• 生成致密的三角形表面网格来描述几何实体 的表面
• 通过插值得到三角形表面网格每个节点上的 数据
华塑软件研究中心
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由二维轮廓线重构三维形体（1）
断层扫描数据广泛地存在于医学、生物、地学、环境等应用领域，是一种最简单的三维标量 场。如果各断层问是相互平行的，每一断层与实体的交线就是实体在该断层上的轮廓线，也就 是二维平面上一条封闭的无自交的等值线，如图所示．如原始数据是光栅图像形式，在每一断 层上轮廓线表现为由连续的两相临点间线段组成的一组简单封闭的直线线段，也就是一个封闭 多边形链。
非凸多边形
华塑软件研究中心
多轮廓线
什么是体渲染?
• 体是由三维空间的多个体元（voxel）的三维数组组成
• 组成形式同二维的图像相似，图像由像素组成 • 由CT得到的数据或者其他方式的标量数据场很容易用体表示 • 体元是体的基本组成元素 • 体元的数量太多，如比较小的体含有1283个体元
s(x(t)) : scalar value
c(s(x(t)): color; emitted light
a(s(x(t)): absorption coefficient
D
t
- a(s(x(t’)))dt’
C = c(s(x(t)) e 0
dt
0
华塑软件研究中心
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光学模型(2)
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光线投影法的改进
• 性能改进方法
• 使用层次八叉树的结构存储体元 • 完全透明的多个体元由一个体元代替 • 取少量的点进行光线投影，其余点插值获得
• 质量改进方法
• 采样更多的点，如一个像素点采取4点进行光线投影 • 采用透视投影替换平行投影
牟乃夏：GIS二次开发基础to国科大
8、在线编辑：通过要素服务编辑要素的图形、属性、附件,进行编辑追踪。
9、时态感知：展示、查询具有时间特征的地图服务或影像服务数据。 10、地图输出：提供多种地图图片导出和服务器端打印等功能。
GIS开发
• 独立开发 • 二次开发
ArcGIS开发模式
• 移动GIS开发 • B/S架构开发 • C/S架构开发
注意轻量级移动GIS的开发：地图/天地图 API 开发方式，注意网络地图的偏移
主要产品： ArcGIS API for iOS
ArcGIS API for Android
ArcGIS API for Windows Phone
ArcGIS B/S架构开发—ArcGIS API/ArcGIS Server
演示视频
使用ArcGIS Engine控件构建应用程序简单流程
GIS开发
• 独立开发 • 二次开发
ArcGIS开发模式
• 移动GIS开发 • B/S架构开发 • C/S架构开发
ArcGIS Engine开发
ArcGIS Engine
•ArcGIS Engine是ESRI推出的一套完备的嵌入式GIS 组件库和工具库； •ArcGIS Engine面向的用户并不是最终使用者，而是GIS项目程序开发员； •ArcGIS Engine开发的GIS应用程序可以脱离ArcGIS Desktop而运行。 •ArcGIS Engine支持多种开发语言，包括COM、.NET、Java和C++，能够运行 在Windows、Linux和Solaris等平台上。
演示视频
DLL开发流程
Add-In桌面定制
Add-In是ArcGIS10.0后提供的的一种快速扩展桌面应用程序的全新扩展方式。 主要有以下功能： • 定制ArcGIS for Desktop的界面（工具条、菜单、组合框、可停靠窗体等）； • 扩展ArcGIS for Desktop的现有功能（创建新的GIS功能）；
牟乃夏ArcGIS教程：第8章 空间数据可视化
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8.2.2 编辑动画
• 修改动画的方法有三种：修改轨迹属性、修改关键 帧属性、修改【时间视图】选项卡参数设置。 • 下图为修改关键帧属性时【动画管理器】对话框。
【动画管理器（关键帧）】对话框
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8.2.3 导出和共享动画
• 当创建动画成功后，可以将动画保存为视频、连 续的图像、独立的动画文件（*.ama）、包含动画的地 图文档（*.mxd）等。 • 注意：在【导出程序选项】对话框中选中【启用 离屏录制】复选框可以避免不必要的窗口出现在导出 的文件中，并且只有在最大化时，此选项才可以用。
• 除了可以将时态数据可视化对象打印输出外，还 可以用以下方法保存和导出时态地图可视化对象。 • 1.保存为时态地图 • 2.导出为视频 • 3.导出为连续图像
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8.2 动画制作
•
动画是对一个对象或一组对象的属性变化进行可视化的展现。 使用动画可以对视角的变化、文档属性的变更和地理移动等这些 动作进行存储，并在需要时重新播放。动画使文档变得生动，在 ArcMap、ArcScene和ArcGlobe中可以创建不同属性的动画。
•
本节介绍在使用ArcMap中制作动画的方法，关于在ArcScene 中创建动画将在13.4.3小节介绍。
8
8.2.1 创建动画
• • • • 在ArcMap中有三种方法来创建动画： 1. 以动画形式呈现视图 2. 以动画形式呈现图层 3. 以动画形式呈现随时间变化的数据。 其对应的轨迹为“地图视图”轨迹、“地图图层”轨迹时和间动 画轨迹
时态数据的属性表
表
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8.1.2 时态数据的显示
• 时态数据的显示方式有：利 用【时间滑块】工具浏览时态数 据、创建时间动画，利用ArcGis 扩展模块中的“追踪分析”功能 创建追踪图层，以及利用“数据 圆环图”对时态数据进行分析。 • 右图为截取的时态数据的显 示实例的瞬时图。
基于知识图谱的在线教育研究可视化分析
基于知识图谱的在线教育研究可视化分析作者：刘敏娜黄素萍朱亚兵来源：《软件工程》2020年第09期摘 ;要：在线教育代表了信息时代教育的新发展趋势。
为了全面、客观地反映在线教育领域现有的研究成果，运用CiteSpace软件对CNKI数据库的361篇核心期刊研究文献进行了可视化分析。
结果表明：在线教育领域发文数量呈稳定增长趋势，但是2020年预计将井喷式增长。
文献发表期刊主要集中在《中国远程教育》《现代教育技术》等影响因子比较高的期刊，文献作者未呈现团队式合作趋势;该领域的研究内容集中在在线教育的理论研究和应用研究，研究热点聚焦于在线教学模式研究、混合式教学研究、在线教学平台研究等方面，研究前沿为在线教学模式研究，并呈现出多个维度的研究趋势。
关键词：在线教育;CiteSpace;可视化分析中图分类号：TP309 ; ; 文献标识码：AAn Online Education Study Visualization Analysis based on Knowledge GraphLIU Minna， HUANG Suping， ZHU Yabing（School of Information Science， Xianyang Normal University， Xianyang 712000，China）40228066@; 461351604@; 184347427@Abstract： Online education represents a new trend of education in the information age. This paper uses CiteSpace to visually analyze 361 core journals of research literature from CNKI database to show the current research on online education. The results reveal that： the number of online education papers presents a stable upward trend， and 2020 is expected to be a growth spurt. The reviewed papers are mainly published on the journals with high impact factors such as China Distance Education in China and Modern Educational Technology， but the authors do not show the trend of team cooperation. The research， including both the theoretical and application focuses on online teaching mode， blending teaching mode， online teaching platform and so on. The cutting edge is the research of online teaching mode， which presents a multi-dimensional research trend.Keywords： online education; CiteSpace; visualized analysis1 ; 引言（Introduction）2020年因為居家隔离的实施，在线教育从辅助教学方式直接上升到主要教学方式，这对线上教学提出了新的考验，因此在线教育重新成为教育界热门话题。
牟乃夏ArcEngine教程-第7章__矢量数据空间分析
5. 添加X Y数据
• ArcGIS软件中有添加X、Y数据的功能，目的是将以X、Y二维几何坐标形式存 储的数据转换为GIS中的图形数据。 • 相关类与接口
– 实现将包含X、Y坐标的文本文件、Excel文件或者Access文件生成GIS的点数据的接口主 要有：IXYEventSource、IXYEventSourceName和IXYEvent2FieldsProperties等。
3. 叠加分析
Clip方法原理图
Dissolve方法原理图
Intersect方法原理图
Merge方法原理图
Union方法原理图
3. 叠加分析
• 实例详解：两相交面图层的裁剪（Clip）分析
– 本例利用IBasicGeoprocessor接口的Clip 方法实现两个相交面图层的裁剪分析操作，通过 关于裁剪操作，在 7.1讲解ITopologicalOperator 输入被裁剪要素图层和裁剪要素图层，获得目标要素图层，该图层的数据结构同被裁剪要 接口时介绍了Clip方法，在IBasicGeoprocessor接 素的数据结构保持一致。 口中也有Clip方法。这两个方法的区别是： ITopologicalOperator是针对两矢量空间要素进行 – 实现步骤如下： 图形信息的裁剪；IBasicGeoprocesso主要针对矢量Clip ① 主窗体中添加触发裁剪操作按钮事件的代码，通过获取裁剪图层和被裁剪图层，调用 要素集（图层），其结果综合了原来两层或多层要 公共方法，返回结果FeatureClass数据集，并加载到地图中； 素所具有的属性信息。 ② 添加通过图层名称从地图mapControl空间中获取对应图层公共方法函数 GetLayerByName(string layerName)； ③ 添加Clip裁剪公共方法，利用IBasicGeoprocessor接口中的Clip方法实现裁剪操作，生成 ShapeFile数据作为保存在磁盘中，并输出结果FeatureClass作为返回结果数据；
牟乃夏ArcEngine教程-第11章__三维分析
3. TIN数据
TIN的体积、表面积和投影面积
3. TIN数据
• 获取TIN表面某点三维坐标、坡度和坡向 • 获得TIN表面某点的三维坐标信息、坡度信息和坡向信息，需要调用ISurface 接口，通过ISurface接口的GetElevation方法、GetSlopeDegrees方法和 GetAspectDegrees方法获取相应信息。实现思路如下：
去，刷新视图，让元素显示出来。
2. MultiPatch
实例按钮功能介绍 按钮名称 创建axes 按钮功能 创建一个带有箭头的三维坐标轴
创建TriangleStrip
创建一个TriangleStrip样式的阶
梯
创建TriangleFan 创建Triangles 创建Ring 创建RingGroup Extrusion
3. TIN数据
• TIN表面分析 • 基于TIN表面可以做各种表面分析，如计算TIN的体积、表面积和投影面积，获取TIN 表面某点的三维坐标、坡度、坡向、等高线和最陡路径，也可以生成TIN图层表面坡 度和坡向图层，绘制TIN表面的剖面线。 • 计算TIN的体积、表面积和投影面积 • 计算TIN的体积、表面积和投影面积，需要用到ISurface接口，通过ISurface接口的 GetVolume方法、GetSurfaceArea方法和GetProjectedAre方法获得相应结果。实现 思路如下：
2. MultiPatch
• ArcGIS Engine提供了创建MultiPatch几何对象的类和接口，主要用到两个接口，分别 是IGeometryCollection和IConstructMultiPatch。 • 这两个接口创建MultiPatch的方式略有不同： 实现思路如下： • IGeometryCollection 接口是通过添加各个组件的组成部分来创建MultiPatch； (1)使用IPoint接口生成新的点对象，用IPointCollection接口的AddPoint方法将 • IConstructMultiPatch 接口是通过操作 Geometry对象，如拉伸 Polyline 对象(拉伸为墙) 点对象添加进集合，并用 IGeometryCollection 接口的AddGeometry 方法或 IconstructMultiPatch接口的ConstructExtrudeFromTo 和Polygon对象（拉伸为多面体）等来创建 MultiPatch。 方法将PointCollection对 象转换为一个Geometry对象； • 这两种方法的创建步骤相似，将要创建的 MultiPatch显示出来需要用到 (2)使用IElement接口实例化一个元素对象，并将该元素对象的 Geometry属性设置 IGeometryCollection 、IGraphicsContainer3D 、IPoint、IPointCollection 、IGeometry、 为步骤1得到的 Geometry对象，并设置元素对象显示时使用的 Symbol（符号）； (3)使用IGraphicsContainer3D的AddElement方法把步骤2产生的元素添加到视图中 IElement 等接口。
基于Multipatch的地质钻孔三维可视化研究_牟乃夏
基于Multipatch 的地质钻孔三维可视化研究牟乃夏，王秀丽，张灵先，戴洪磊，刘文宝（山东科技大学测绘科学与工程学院，青岛266510）摘要：地质钻孔资料是记录地质结构原始信息的载体，其三维可视化是精细化地质研究的基本表现形式和重要技术手段。
在分析、对比国内外钻孔三维可视化不同方法的基础上，采用Multipatch 模型进行钻孔的三维建模与表达。
探讨了钻孔三维可视化的技术流程，三维钻孔表达的几何构建、纹理渲染与自动匹配等关键技术。
最后基于ArcGIS Engine 开发了测试系统，并与当前常用的地质钻孔软件进行了比较，验证了方法的有效性。
关键词：地质钻孔；Multipatch ；三维；可视化中图分类号：P628+.3文献标识码：A文章编号：1001-7119（2015）09-0054-04Multipatch-based 3D Modeling and Visualization on Geological BoreholesMou Naixia ，Wang Xiuli ，Zhang Lingxian ，Dai Honglei ，Liu Wenbao（Geomatics College ，Shandong University of Science and Technology ，Qingdao 266510，China ）Abstract ：The Borehole is so important in geological-related industries for which records the originalinformations of the geological structure.Their 3D visualization is fundamental to the geological researching.In this paper,we employed a new method named Multipatch which was so efficient to modeling 3D surface features through analyzing contrastively different techniques in boreholes 3D visualization.Then,we gave the technical progress of 3D visualization,explained how to build geometric model and how to render by texture and so on.At last,we developed a prototype system using ArcGIS Engine to verify the effectiveness of the way.The experiment proved the way was advisable using Multipatch to construct the 3D model of boreholes.Keywords ：borehole ；Multipatch ；three-dimension ；visualization收稿日期：2014-01-27基金项目：国家自然科学基金面上项目（41172108）；山东省“泰山学者”建设工程专项经费，山东省自然科学基金（ZR2010DM015）；海岛（礁）测绘技术国家测绘局重点实验室开放基金（2009B13、2010B19）；测绘遥感信息工程国家重点实验室开放基金（（12）重03）；山东省高校海洋测绘重点实验室开放基金（2013B02）等资助。
可视化数据分析培训教程
可视化数据分析培训教程在当今数字化的时代，数据已经成为企业和组织决策的重要依据。
然而，面对海量的数据，如何快速有效地理解和分析它们，成为了许多人的难题。
可视化数据分析作为一种强大的工具，能够将复杂的数据以直观、清晰的方式呈现出来，帮助人们更好地洞察数据背后的信息。
本教程将带您走进可视化数据分析的世界，帮助您掌握这一重要技能。
一、什么是可视化数据分析可视化数据分析是将数据通过图形、图表、地图等可视化形式进行展示和分析的过程。
它不仅仅是将数据转化为漂亮的图形，更重要的是通过可视化的手段，揭示数据中的模式、趋势、关系和异常，帮助决策者更快速、准确地理解数据，从而做出更明智的决策。
例如，通过柱状图可以直观地比较不同产品的销售额；通过折线图可以清晰地看到销售业绩的变化趋势；通过饼图可以了解不同市场份额的占比情况。
可视化数据分析能够将抽象的数据转化为直观的视觉信息，让人们更容易发现数据中的规律和问题。
二、为什么要学习可视化数据分析1、更快速地理解数据在没有可视化的情况下，大量的数据可能会让人感到困惑和无从下手。
可视化能够在短时间内将数据的关键信息呈现出来，帮助我们迅速抓住重点。
2、发现隐藏的模式和趋势数据中常常隐藏着一些不易察觉的模式和趋势，通过可视化的方式，可以更轻松地发现这些潜在的信息，为决策提供有力支持。
3、更有效地沟通和分享可视化的图表能够更清晰地向他人传达数据的含义，无论是在团队内部的讨论还是向客户的汇报中，都能大大提高沟通的效率和效果。
4、提升决策的准确性基于直观、准确的数据可视化分析，决策者能够做出更明智、更有针对性的决策，降低决策风险。
三、可视化数据分析的基本流程1、数据收集首先，需要确定分析的目标和问题，然后收集相关的数据。
数据的来源可以是数据库、Excel 表格、调查问卷、网络爬虫等。
2、数据清洗收集到的数据往往存在缺失值、错误值、重复值等问题，需要进行数据清洗，以确保数据的质量和准确性。
牟乃夏ppt-第11章 栅格数据的空间分析
第11章 栅格数据的空间分析
• 本章主要内容
11.1 栅格数据的基础知识 11.2 数据分析的环境设置 11.3 密度分析 11.4 距离分析 11.5 提取分析 11.6 栅格插值 11.7 重分类 11.8 条件分析与栅格计算器 11.9 太阳辐射分析 11.10 表面分析 11.11 统计分析 11.12 实例
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11.7.5 使用ASCII文件重分类
操作步骤如下： 1）在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】-【重分类】 -【使用ASCII文件重分类】，打开【使用ASCII文件重分类】对 话框。 2）在【使用ASCII文件重分类】对话框，输入【输入栅格】和 【查找字段】数据，指定【输出栅格】的保存路径和名称。 3）【将缺失值更改为NoData】为可选项，若选中则栅格像元中 未在重映射表中出现或重分类的值被重分类为NoData. 4）单击【确定】按钮，完成操作。
线密度操作步骤如下： 1)在ArcToolbox中双击【Spatial Analyst工具】-【密度分析】 -【线密度分析】，打开【线密度分析】对话框。 2）在【线密度分析】对话框中，输入【输入折线要素】 【Population字段】数据，指定【输出栅格】的保存路径和名称。 3）在【输入像元大小】和【搜索半径】文件框中输入输出栅格 数据集的单元大小和密度计算的搜索半径。 4）单击【确定】按钮，完成密度图制作。
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11.7.4 使用表重分类
使用表重分类通过使用重映射表和重分类表将单个值、一定范 围内的值、字符串或NoData映射为其他值或NoData。重映射表可以 是ASCII文件或INFO表，由两部分组成：第一部分是要重分类的特定 像元值，第二部分是像元重分类后的输出值，如INFO表。 ASCII重映射表由注释、关键字和赋值语句组成。
牟乃夏ArcEngine教程-第3章_地图操作基本功能
1. 空间数据与工作空间
• 工作空间
• 数据加载需要先打开相对应的工作空间。 • IWorkspace接口：IWorkspace接口定义了访问工作空间各种属性的方法，如工作 空间的连接属性等。通过IWorkspace接口可实例化现有数据集和创建新数据集。 由于WorkSpace是一个普通类，要获得WorkSpace，需要通过工作空间工厂 （WorkspaceFactory）来创建。 • IWorkspaceFactory接口：IWorkspaceFactory接口定义了创建、打开工作空间的方 法和对工作空间工厂信息成员的访问。用户可通过工作空间工厂管理不同类型 的工作空间，所有的工作空间对象都可通过此接口产生。 • IWorkspaceFactory接口的Create方法可产生一个新的工作空间对象，不同类型的 WorkspaceFactory对象，其Create方法产生的工作空间对象是不同的。 • IWorkspaceShapefileFactory接口的Open方法和OpenFromFile方法可以用于打开一 个已经存在的工作空间，Open方法用于打开一个SDE数据库，OpenFromFile方法 用于打开一个文件类型的数据，如*据与工作空间
• 1.空间数据
• 在GIS软件中，空间数据有多种不同的存在形式。按照不同的划分标准可 以分为矢量数据和栅格数据、GIS格式的地理数据与非GIS格式的数据 （如CAD格式等）、空间数据库数据（如个人数据库、ArcSDE数据库等） 和文件数据（ShapeFile格式、Coverage格式）等。
核心代码
3.数据加载
• 使用ControlsOpenDocCommandClass加载地图 • 使用ArcGIS Engine中封装好的类库资源 ControlsOpenDocCommandClass实现地图文档的加载的核心代码如 下：
牟乃夏ArcGIS教程：第6章 空间数据的拓扑处理
多边形要素
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6.1.3拓扑参数 拓扑关系中存储了许多参数。如拓扑容差、等级、拓扑规则 等。拓扑还包含有一个存储脏区域（已经编辑过的区域）、错误和 异常的要素层，以此来保证拓扑数据的质量。 1.拓扑容差（topology tolerance）是不重合的要素顶 点间的最小距离，它定义了顶 点间在接近到怎样的程度时可 以视为同一个顶点。位于拓扑 容差范围内的所以顶点被认为 是重合的并被捕捉到一起（图 1）。在实际应用中，拓扑容 差一般是一段很小的实际地面 距离。
【设置拓扑容差】对话框
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ห้องสมุดไป่ตู้
6.4.6更改坐标等级 1.更改等级数步骤为：打 开【拓扑属性】对话框，切 换到【要素类】选项卡，如 图所示，在【等级数】文本 框中输入新的等级数值（范 围1-50），单击【确定】按 钮，完成操作。 2.更改要素类的等级步骤 为：打开【拓扑属性】对话 框，切换到【要素类】选项 卡如右图，选择要修改等级 的要素类，在右侧【等级】 下拉框，选择该要素类的新 等级值，单击【确定】按钮， 完成操作。
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3.拓扑规则（rules）通过定义拓扑的状态，控制要素之间 存在的空间关系。在拓扑中定义的规则可控制一个要素类中 各要素之间，不同要素类中各要素之间以及要素子类之间的 关系。 例如，“不能重叠”拓扑规则 用于控制同一多边形要素类中或 线要素类中要素之间的关系。如 果两个要素存在重叠，重叠的几 何部分会被标识出来并以红色显 示，并在拓扑中存储为错误和异 常，如图所示。另外ArcGIS10中 增加了新的拓扑规则，详情参阅 ArcGIS10书第146-147页。
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6.错误与异常：错误（errors）以要素的形式存储在 拓扑图层中，并且允许用户提交和管理要素不符合拓扑规 则的情况。错误要素记录了发现拓扑错误的位置，用红色 点、线、方块表示。其中，某些错误时数据创建与更新过 程中的正常部分，是可以接受的，这种情况下可将该错误 要素标记为异常（exceptions），用绿色点、线、方块表 示。 在拓扑图层存储了点、线、面三类错误要素。常见错 误的具体表现形式为悬挂结点（dangle node）、伪结点 （pseudo node）、碎屑多边形（sliver polygon）、不正 规多边形（weird polygon）。
基于ArcGlobe的三维数字校园建模与仿真
基于ArcGlobe的三维数字校园建模与仿真牟乃夏;尤优;岳汉秋;刘文宝;甘鑫平;延芳芳【摘要】数字校园是数字城市的缩影,是虚拟校园建设的支撑平台.在综合分析现有三维数字校园建设的基础上,以山东科技大学青岛校区为例,引入ArcGlobe软件,讨论了数字校园建设的数据来源与处理方法、三维校园仿真的技术流程、不同起伏度的地面三维模型的构建方法、地物景观模型的构建技术等.给出了三维校园仿真的具体实现方法,采用LOD和动态纹理匹配技术提高了三维建筑物加载和绘制的速度.论文给出的数字校园仿真与建模的方法对正在开展的数字校园与数字城市建设具有较强的指导意义.%As a microcosm of digital city and fundamental platform of virtual campus, 3D digital campus constructions are booming with a new climax. In this paper, ArcGlobe (a component of ArcGIS) is employed to simulate the 3D campus. By taking Qingdao campus of Shandong university of science and technology as a case, various data sources and their corresponding processing methods are analyzed, specific technological route of whole digital campus simulation is proposed, the creation of 3D digital terrain modeling in different area with different surface rolling is given, the way to create 3D building modeling specially is emphasized. Also, LOD and dynamic texture match are illustrated since they raise signally the speed of loading and drawing. The experiment presented in this paper is proved to be more reasonable and efficient in3D digital campus construction.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2012(033)005【总页数】5页(P68-72)【关键词】ArcGlobe;数字校园;三维仿真;建模【作者】牟乃夏;尤优;岳汉秋;刘文宝;甘鑫平;延芳芳【作者单位】山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266510;山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266510;山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266510;山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266510;山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510;Esri中国(北京)有限公司,北京100027;山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266510;山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室,山东青岛266510【正文语种】中文【中图分类】TP391“数字校园”概念是由美国克莱蒙特大学教授凯尼斯•格林在1990年发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划”中提出的[1]，是“数字地球”、“数字城市”的微观表现形式在校园区域的具体体现。
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学习指导：
本实验的ArcGIS软件为ArcGIS 9版本。
如果需要学习ArcGIS10，请参阅作者主编的教材：ArcGIS 10 地理信息系统教程——从初学到精通（测绘出版社）的第八、十三章等相关内容。
如需进一步了解学习ArcGIS的方法及其他问题，请访问作者的人人网主页：/mounaixia
练习 11 3D 可视分析
1、对地理数据进行透视观察、三维浏览；
2、制作飞行动画
1．GIS数据三维显示 (1)
2. 三维飞行动画制作 (7)
1．GIS数据三维显示
(1)运行程序 :[开始菜单]>>[所有程序]>>[ArcGIS]>>[ArcScene] ,打开 ArcScene
(2)在ArcScene中执行命令: [工具]>>[扩展], 选中 [3D Analyst]扩展模块, 在ArcScene中点击 [添加
数据]按钮 (如下图红色前头所指),将图层 (Roads , bldg, n, dtm_tim)添加到当前场景中.
(3)关闭 图层 [dtm_tin] 显示
(4)在图层列表面板(TOC)中右键点
击图层 [n],打开图层属性对话框,在[基表面高度]选项页中,将高度设置为:[从表面为图层获取高度],并选择 当前场景中的TIN数据图层: [dtm_tin](如下图所示),在[Z单位转换]中设定高程的夸张系数为 [2], 高程将被夸大2倍。
点[确定]退出
(5)以相同方法设置图层 [Roads]、[bldg]的属性，夸张系数统一设置为 [2]
(6)对图层 [bldg],还需要进一步设置[拉伸]选项和[符号]选项
通过设置拉伸表达式为 [HEIGHT*2], 建筑的高度将根据属性字段 [HEIGHT]的数据确定
通过设置[符号]选项，为每不同的建筑赋不同的颜色
(7)完成后的效果如下图所示：可以点击[工具栏]上的查询按钮，查询每个建筑物的属性
通过操作，熟悉[工具] 中各按钮的功能
其中[飞行]按钮有两种状态，表示停止飞行，表示正在飞行状态，通过点击鼠标左键可以加快飞行速度，通过占击鼠标右键可以减慢飞行速度，直至停止，通过移动鼠标可以调整飞行方位、高度。
(8)ArcScene中的三维场景可以导出为二维图片或三维VRML 文件[.wrl]，VRML文件可以用 GLView 进
行浏览或查看，普通的互联网浏览器也可以通过安装插件的方式进行浏览，因此导出为VRML的三维场景可以发布到因特网上
2. 三维飞行动画制作
(1)录制飞行过程生成动画：在ArcScene打开三维场景文档 [Animation.sxd]，在工具栏显示区点右键，
打开[3D分析]、[动画]、[工具] 这三个工具栏
●点击[动画]工具栏中的[动画控制]按钮（下图○1）,打开[动画控制]工具栏，
●点击[动画控制]中的[录制] 按钮（下图○2）;
●在[工具]中选择[飞行]工具
●然后在地图显示区中沿任意路线进行飞行，(时间建议不要超过30s) ，然后点击鼠标右键直至停止飞
行;
●点击[动画控制]工具中的停止按钮 [ ⏹ ]，停止录相, 点击播放按钮，播放所录的动画
补充说明：记录的动画可以转存为视频文件（比如AVI文件），并可进一步用于制作视频光盘
借助于ArcScene和ArcGlobe可以实现比较复杂的3维分析及数据可视化应用，如需进行一步了解ArcGIS 的三维分析可参考ESRI电子文档《Using 3D Analyst》。