ArcGIS三维可视化开发简介
ArcScense 三维可视化
ArcScene 三维可视化获取了相关研究区的遥感影像、DEM以及矢量数据后，接下来的步骤就是把所有数据加载到ArcScene中进行三维显示。
在此之前，首先必须保证所有数据的坐标系统一致，我们统一设定为UTM_WGS1984_ZONE_49N。
接着用矢量边界对遥感影像和DEM进行裁剪，最后将所有数据导入到ArcScene中设置相关系数，进行三维显示。
一、裁剪遥感影像和DEM1.加载矢量边界文件，要求为面文件，加载遥感影像和DEM2.点击ArcToolbox——spatial analyst——extraction ——extracted by mask ，选择被裁减的栅格图像和裁剪框，输入保存文件的文件名，点击OK.注意：矢量数据和遥感影像的坐标系统必须一致，且输入输出路径不能太深，保存的文件名中不要有中文字符，且字符之间不要有空格，否则容易出错。
二、ArcScense三维显示1.打开ArcScene ，是3D analyst模块中从右数第二个按钮。
2.加载相关数据。
3.右键单击遥感影像的图层，选择properties——base heights ，如下图1进行设置，其中extract_proj2为DEM影像。
注意offset设置为0。
4.对矢量线文件和点文件进行同样的操作，offset 设置为2。
5． 为了让图像有3D 外框效果，对矢量线边界进行如下设置。
点击properties ——extrusion ，如下图2设置相关系数,可以看到边界线的显示效果如图3图26. 三维显示点符号。
右键点文件properties ——symbol ，选择三维符号，可对其相关系数进行设置，如下图。
7 . 此时三维符号在地图上不可见，这是符号大小的问题。
右键点文件scale 3D symbol ，点击suggest。
8 . 也可单独设置DEM晕渲图，首先按照步骤3对DEM影像的base heights 进行设置。
ArcGIS9教程_第9章三维分析
ArcGIS9教程_第9章三维分析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。
arcgis三维可视化步骤
arcgis三维可视化步骤摘要：1.ArcGIS 三维可视化的基本概念2.ArcGIS 三维可视化的步骤3.ArcGIS 三维可视化的应用案例正文：一、ArcGIS 三维可视化的基本概念ArcGIS 是一款功能强大的地理信息系统软件，其三维可视化功能可以有效地将地理信息以立体图形的方式展示出来，使得用户可以直观地理解和分析地理数据。
在ArcGIS 中，三维可视化涉及到许多要素，包括地形、建筑物、道路等，这些要素可以根据用户的需求进行实时调整和优化。
二、ArcGIS 三维可视化的步骤1.准备数据：在进行ArcGIS 三维可视化之前，需要先准备好相应的地理数据，包括地形数据、建筑物数据、道路数据等。
这些数据可以从网上获取，也可以通过实地测绘获得。
2.创建三维场景：在ArcGIS 中，创建三维场景是实现三维可视化的基础。
用户可以根据需求创建一个新的三维场景，也可以使用已有的三维场景进行修改和优化。
3.添加三维要素：在创建好三维场景后，用户可以将准备好的数据添加到场景中。
这一过程可以通过导入数据、复制数据、粘贴数据等方式完成。
4.设置三维视图：添加完三维要素后，用户需要设置三维视图，以便更好地观察和分析数据。
在ArcGIS 中，用户可以设置视图的方向、高度、角度等参数，还可以通过添加灯光、阴影等效果来增强场景的真实感。
5.进行三维分析：在设置好三维视图后，用户可以进行三维分析，包括地形分析、空间分析等。
这些分析可以帮助用户更好地理解地理数据，并为决策提供支持。
三、ArcGIS 三维可视化的应用案例ArcGIS 三维可视化在许多领域都有广泛应用，包括城市规划、环境保护、资源管理等。
例如，在城市规划中，通过ArcGIS 三维可视化，可以直观地展示城市的地形、建筑物、道路等要素，帮助规划师更好地进行规划设计。
在环境保护中，通过ArcGIS 三维可视化，可以展示环境污染的分布情况，帮助环保部门更好地进行污染治理。
ArcGIS三维分析
三、ArcScene三维可视化
（1） 场景坐标系统
-基础图教9.程50 场景坐标系统设置对话框
三、ArcScene三维可视化
（２） 垂直拉伸
图9.52 垂直拉伸前的原图
图9.51 垂直拉伸操作对话
框-基础教程
图9.53 垂直拉伸后的图
三、ArcScene三维可视化
（3）使用动画旋转:
栅格表面使用输入数据点及其邻近栅格单元进行插值。
图9.13 邻域插值操作按
钮-基础教程ຫໍສະໝຸດ 图9.14 邻域插值操作对话 框
一、表面创建
（2）TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线 与多边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本 形状。
-基础教程
一、表面创建
5）克里金插值 克里金方法又分为普通克里金和泛克里金两种。普通
克里金是应用最普遍的，它假定均值是未知的常数。泛克 里金用于已知数据趋势的情况，并能够对数据进行科学的 判断来描述它。
图9.11 克里金插值操作按钮
-基础教程
图9.12 克里金插值操作对 话框
一、表面创建
6）邻域法插值 ❖ 邻域插值将TIN的一些方法与栅格插值方法结合起来。
N（0）
90度
®W （ 270 ）
E （ 90 ）
S（180）
0度
图9.38 太阳方位角示意图
-基础教程
图9.39 太阳高度角示意图
ArcGIS中表面阴影的计算:
二、表面分析
图9.40 表面阴影计算按钮 图9.41 表面阴影计算操作对 话框
-基础教程
二、表面分析
图9.42 表面阴影的生成结果图
国内外二十个常规三维GIS软件基本概述
国内外二十个常规三维GIS软件基本概述以下是国内外二十个常规三维GIS软件的基本概述。
1. ArcGIS：ArcGIS是一款由美国ESRI公司开发的三维GIS软件。
它提供了强大的地理数据分析和可视化功能，支持各种数据格式和数据库，并具有丰富的分析工具。
2.QGIS：QGIS是一个开源的三维GIS软件，具有强大的功能和插件系统。
它支持导入和导出多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
5. MicroStation：MicroStation是Bentley Systems公司开发的三维GIS软件，它具有强大的地理数据处理和可视化功能，支持多种数据格式和数据库。
6.SAGAGIS：SAGAGIS是一个开源的三维GIS软件，具有丰富的地理数据处理和分析功能。
它支持多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
7.GRASSGIS：GRASSGIS是一个开源的三维GIS软件，具有强大的地理数据处理和分析功能。
它支持多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
8. MapInfo：MapInfo是Pitney Bowes公司开发的三维GIS软件，它具有强大的数据分析和可视化功能，并支持多种数据格式和数据库。
9. ERDAS IMAGINE：ERDAS IMAGINE是Hexagon公司开发的三维GIS软件，它专注于地理图像处理和分析，并提供了丰富的遥感功能。
10. Geomagic Design X：Geomagic Design X是3D Systems公司开发的三维GIS软件，它提供了强大的地理数据建模和分析功能，并支持多种数据格式和数据库。
11. CityEngine：CityEngine是Esri公司开发的三维GIS软件，主要用于城市规划和建筑设计。
它可以通过参数化建模和规则编程生成城市模型。
12. SketchUp：SketchUp是Trimble公司开发的三维GIS软件，它专注于建筑和室内设计，并提供了简单易用的建模工具和丰富的素材库。
GIS三维分析
要素的立体显示
要素数据与表面数据的不同之处在于，要素数据描 述的是离散的对象如点对象、线对象、面对象（多 边形）等
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须被以 某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
要素的三维显示主要有两种方式：
1）具有三维几何的要素，在其属性中存储有高程值，可 以直接使用其要素几何中或属性中的高程值，实现三维 显示；
4
1.创建表面
表面模型：
规则空间格网模型（栅格模型） 不规则三角网模型（TIN模型）
创建表面的主要方法：
插值法 三角测量法
栅格表面和TIN表面的相互转换
5
规则空间格网模型
通常用正方形，或矩形、三角 91 78 63 50 53 63 44 55
形等规则格网将区域空间切分 为规则的格网单元，每个格网 94 81 64 51 57 62 50 60
离散点转换成TIN 格网转换成TIN 等高线转换成格网 DEM空间内插
28
不规则点集生成TIN
最常用的是Delaunay 三角剖分方法 (Delaunay,1934)。
对于给定点集P， Delaunay三角网具有如 下特性：
(1)Delaunay网是唯一的； (2)任何三角形外接圆都
DTM的数据采集 数据源决定采集方法： （1）航空或航天遥感图像为数据源 （2）以地形图为数据源 （3）以地面实测记录为数据源 （4）其它数据源
24
利用航片建立DEM
左航片
全数字摄影测量
右航片
25
DEM
数字高程模型——表示方法
规则格网（GRID）表示法 等高线模型 不规则三角网(TIN)表示法 离散点表示法 数学分块曲面表示法
13
ARCSCENE三维可视化
ARCSCENE三维可视化在三维场景中浏览数据更加直观和真实，对于同样的数据，三维可视化将使数据能够提供一些平面图上无法直接获得的信息。
可以很直观地对区域地形起伏的形态及沟、谷、鞍部等基本地形形态进行判读，比二维图形如等高线图更容易为大部分读图者所接受。
ArcScene 是ArcGIS 三维分析模块的一部分，通过在3D Analyst 菜单条中点击按钮打开。
它具有管理3D GIS 数据、进行3D 分析、编辑3D 要素、创建3D 图层以及把二维数据生成3D 要素等功能。
一要素的立体显示有时需要将要素数据在三维场景中以透视图显示出来进行观察和分析。
要素数据与表面数据的不同之处在于，要素数据描述的是离散的对象如点对象、线对象、面对象（多边形）等。
它们通常具有一定的几何形状和属性。
常见的点要素有通信塔台、泉眼等在地图上通常表现为点状符号；线状要素更为常见，如道路、水系、管线等等；多边形要素如湖泊、行政区及大比例尺地形图上的居民地等。
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
因此，要素的三维显示主要有两种方式：1）具有三维几何的要素，在其属性中存储有高程值，可以直接使用其要素几何中或属性中的高程值，实现三维显示；2）对于缺少高程值的要素，可以通过叠加或突出两种方式在三维场景中显示。
所谓叠加，即将要素所在区域的表面模型的值作为要素的高程值，如将所在区域栅格表面的值作为一幅遥感影像的高程值，可以对其做立体显示；突出则是指根据要素的某个属性或任意值突出要素，如要想在三维场景中显示建筑物要素，可以使用其高度或楼层数这样的属性来将其突出显示（图1）。
图1 建筑物二维图形按高度突出另外，有时研究分析可能需要使用要素的非高程属性值作为三维Z值，在场景中显示要素。
最常见的是在社会、经济领域的应用。
如对某省行政范围内每个市县的经济总量值作为Z 值进行三维立体显示（图2），可直观地观察和分析全省总体的情况。
ArcGIS教程：第11章 三维分析
(1)获取TIN图层，并得到TIN表面 (2)点击TIN表面一点，获得该点的高度信息、等高线和 最陡线
因为TIN能较好地表示地理现象的三维可视化
3.TIN数据
25
加载TIN数据
加载TIN数据集需要用到ITINWorkspaceFactory接口、ITINWorkspace接 口、ITIN接口和ITINLayer接口
(1)获取TIN数据的文件路径 (2)实例化一个TIN的工作空间工厂类对象 (3)提取TIN中的数据，并将其转化为一个图层 (4)添加图层并进行刷新，以显示TIN
一种是加载有限个三维点数据创建TIN 一种是加载矢量数据图层创建TIN
3.TIN数据
29
创建TIN数据
由矢量要素创建TIN
3.TIN数据
30
创建TIN数据
由矢量要素创建TIN
3.TIN数据
由离散点图层创建TIN的结果
注：生成TIN 前要先选择点 图层和设置 TIN的保存路 径
31
创建TIN数据
Triangle Strip 1.三维数据模型
Triangle Fan
Ring
3
表面数据
(1)表面数据是指具有空间连续特征的地理要素的集合 (2)表示地球表面某部分或整体范围内的地理要素或现象。 (3)ArcGIS中常用的表面数据有：
栅格表面--通过栅格数据(行和列的形式)呈现的表面 不规则三角网(TIN)--以数字形式表示表面形态 Terrain数据集--一种基于TIN的数据集
GIS三维可视化分析
最陡坡降路径
• 生成最陡坡降路径
• Steepest descent tool
• creates a graphic on the view
• 以三维形式显示最陡坡降路径
• graphic can be viewed in 3D
2
可视域及可视性分析
计算坡度、坡向
属性数据三维可视化
Analysis 功能
• 数据转换 • 生成等值线 • 剖面图 • 阴影制图 • 最陡坡降路径 • 可视域、可视性分析 • 计算坡度、坡向…
ArcScene GUI
• 3D Scene GUI
导航 自由缩放 重新定方式查看属性数据
• 根据表面生成等值线
• 数据转换：2D数据转换为 3D
4.1 三维符号体系
¾ 点符号 ¾ 线符号 ¾ 面符号
4.2 利用三维符号创建虚拟场景示例
¾ 建立点（线、面）图层 ¾ 创建地物 ¾ 设置地物模型
思考题
• ArcGIS支持的三维空间分析特征与作用？ • ArcGIS中三维空间分析操作课后练习？ • 预习第7章的上机操作。
4
• Feature extrusion
single attribute display
multiple attribute display
3 数据源
• 表面数据：
• Grid (DEM) 数据 • TIN 数据源
• 2维矢量数据，从表面数据或属性表中 获取高程信息
• 3维矢量数据，已存储有高程值可以直 接显示为三维形式
• 影像数据，从表面数据中获取高程信息
DEM 数据3维显示
二维数据的三维显示
– 任意的二维数据可以覆盖在3维表面上显示为三 维的形式
01ArcGIS三维可视化PPT课件
ArcGlobe
• 高性能，连续平移和缩放 • 实时的，多分辨率的数据访问 • 直接利用Geodatabase & GIS数据 • Terrain, 栅格,和矢量 • 包括全球基础数据
3D GIS元素
旅馆模型
从MultiGen, 3D Studio, VRML, SketchUp等导入.
带纹理的 Multipatch
• 3维矢量数据，已存储有高程值可以直 接显示为三维形式
• 影像数据，从表面数据中获取高程信息
DEM数据三维显示
二维数据的三维显示
–任意的二维数据可以覆盖在3维表面上显示为 三维的形式
•以根据DEM数据实现真 实三维效果
平面数据
二维数据可以从属性中获取一个高度 • 统计数据、建筑物高度
• 以三维方式查看属性数据
• 数据转换：2D数据转换为 3D
• 根据表面生成等值线
可视性分析\剖面图
最陡坡降路径
• 生成最陡坡降路径
• Steepest descent tool
• creates a graphic on the view
• 以三维形式显示最陡坡降路径
• graphic can be viewed in 3D
可视域及可视性分析
计算坡度、坡向
属性数据三维可视化
• Feature extrusion
single attribute display
multiple attribute display
数据源
• 表面数据：
• Grid (DEM) 数据 • TIN 数据源
• 2维矢量数据，从表面数据或属性表中 获取高程信息
TGeer3orDd贴a3ai符导nDt影要as号入分b像素(a3栅析&s或拉De工格样对的要伸具式象,3素DT库i要ns素)
arcgis三维可视化步骤
arcgis三维可视化步骤ArcGIS三维可视化是一种基于地理空间数据的数据可视化技术，通过将二维地理信息转换为三维模型，展示地球表面上的地理现象和空间关系。
下面将详细介绍ArcGIS三维可视化的步骤。
1.数据准备首先，需要准备好用于三维可视化的地理数据。
这些数据可以是矢量数据，如点、线、面要素，也可以是栅格数据，如DEM（数字高程模型）或卫星影像。
在数据准备阶段，还需要根据需求对数据进行预处理，如数据清洗、投影转换等。
2.创建三维场景在ArcGIS软件中，创建一个新的三维场景是进行三维可视化的第一步。
可以在“内容”面板中右键单击一个文件夹或地理数据库，然后选择“新建”>“场景”来创建一个新的场景。
可以选择合适的坐标系统和高程单位，并为场景指定一个名称。
3.导入数据在场景中导入数据是进行三维可视化的关键步骤之一。
可以将准备好的地理数据直接拖动到场景中，或者通过“内容”面板中的“添加数据”按钮来导入数据。
导入的数据将显示在场景的“图层”面板中。
4.设置符号对导入的数据进行符号设置，可以使得地理要素在三维场景中呈现出不同的形状、颜色和大小。
在“图层”面板中选择一个图层，然后点击“图层”选项卡上的“符号”按钮，即可打开符号设置对话框。
在对话框中，可以选择不同的符号类型，并根据数据的属性值设置符号样式。
5.配置图层属性除了设置符号外，还可以对图层的属性进行配置，以便更好地表达地理信息。
例如，可以通过右键单击图层，在上下文菜单中选择“属性”，打开图层属性对话框，然后在“标注”选项卡中设置标注样式和显示位置。
6.创建高程表面在三维可视化中，高程表面可以显示地形的起伏和存在的起伏。
可以使用DEM（数字高程模型）数据或通过插值等技术生成高程表面。
在ArcGIS软件中，可以通过在场景中选择“添加”>“高程数据”添加DEM数据，然后通过在DEM上右键单击选择“表面”>“生成新表面”来创建一个新的高程表面。
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程摘要：科技的进步和人们生活水平的提高，人们对三维地形可视化技术越来越关注，三维地形可视化技术以地形地貌为研究重点对象，在地理信息系统和测绘工程等领域被广泛地应用。
其中用ArcGIS 和Global Mapper软件来实现地形可视化和测绘因为使用方便和技术的可靠性而受到更广泛的关注，本文先介绍了ArcGIS 和Global Mapper软件的特点和优势，然后对运用该软件如何实现三维的地形可视化与测绘方法和流程进行详细的介绍和说明。
关键词：ArcGIS，Global Mapper，三维地形可视化技术，测绘，方法及流程地形可视化在上世纪60年代随着地理信息系统概念的出现而形成。
随后以研究地形地貌为重点的地形三维可视化技术在虚拟现实技术、地理信息系统和测绘工程以及土地管理和气象水文研究等领域应用逐渐广泛，并受到了人们的普遍关注。
科技的发展使我国的测绘作业从传统模式转向综合化信息获取模式。
现在的地形书记获取量与过去相比较已经扩大到了原来的几十倍。
三维地形不仅要精确地进行地形模拟，还要对有效地对大量数据进行管理，实现高精度，快速度，及时性地显示地形数据，所以，在三维可视化中，三维地形的模拟和显示是重点。
一、ArcGIS 和Global Mapper软件（一）ArcGIS软件ArcGIS是有共享的GIS组件构成的通用组件库来实现三维地形可视化的全面GIS平台。
它由三个主要部分构成：1，ArcSDE。
它是一个高级空间数据服务器，在基于多种关系型数据库管理系统下进行地理信息管理。
2，ArcIMS。
它是地图服务器，特点是可伸缩，工作原理是在开放性的Internet 协议的基础上对GIS 地图，数据和元数据进行发布。
3，ArcGIS Server。
它是在企业和Web 框架上建设成的服务端GIS应用和软件共享的对象库，是一个具体的应用服务器。
第一章ArcGIS简介定稿(一次)
3D - ArcGlobe
• 支持海量地理数据的交互式三维浏览、查询 包括：地表模型、矢量数据、影像等
• 支持多级分辨率的影像数据和矢量数据的连续、 无缝地缩放显示 • Geocentric 坐标放置数据到地球表面
• 直接使用Geodatabase & GIS数据
• 提供基于元数据的远程网络服务
ArcGlobe支持全球数据
NetWork Analyst ArcPress Spatial Analyst
ArcView ArcEditor ArcInfo
第三方 扩展模块
集成到统一的框架中
ArcGIS空间分析模块 (ArcGIS Spatial Analyst)
• • • • ArcGIS空间分析提供了丰富的，强大的空间建模和分析功能 可以创建基于栅格的数据，并对其查询，分析，绘图 也可以提供矢量——栅格的一体化分析 可以生成数据，分析数据间的关系，选择最佳地点，计算两点间距离代 价 • 空间分析包括：
– ArcSDE 在数据库中存储空间数据 – ArcIMS – ArcPad
ArcGIS Desktop
ArcGIS 系统
ArcSDE 通路
ArcIMS 服务器
文件
数据库
ArcGIS Desktop应用程序
ArcCatalog
ArcMap
• 作为GIS显示和分析的核心应用 • 执行基于地图的GIS任务 – 显示 – 编辑 – 查询 – 分析 – 专题 – 报表 • 创建地图文档
• 地图 地图是表示地理信息的传统手段， ArcGIS地图 不仅包含构建地图时用到的地理数据，还包含 用来获取所需结果的分析工具。
• 应用程序 ArcGIS根据不同的应用需求，按照可伸缩性原 则为使用者提供了从桌面端、服务器端、移动 端直至云端的GIS产品，每个GIS产品都有不 同的分工，
ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程
ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程下面是一个ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作的教程，包括以
下几个步骤：
1.准备数据
2.打开ARCSCENE软件
在准备好数据后，打开ARCSCENE软件。
在新建场景的界面中，可以
选择选择默认的三维场景，或者导入之前保存好的场景。
3.导入数据
在场景界面中，点击“添加数据”按钮，选择之前准备好的数据文件。
ARCSCENE会将数据导入到场景中，并自动根据数据属性进行渲染。
4.场景设置
在导入数据后，可以通过调整场景设置来优化显示效果。
例如，可以
调整视角，旋转、平移和缩放场景，以便更好地展示数据。
5.符号化
为了增强数据的可视化效果，可以根据数据属性进行符号化。
通过选
择数据图层并在“符号”选项卡中选择相应的符号化方法，可以将数据以
颜色、大小、透明度等方式进行呈现。
6.数据分析
7.标注和注释
在制作三维GIS虚拟现实可视化时，为了更好地传达信息，可以添加
标注和注释。
通过点击“注释”选项卡中的相应按钮，可以添加文字、图像、图表等注释对象，并设置其属性和位置。
8.导出和分享
一旦完成了三维GIS虚拟现实可视化制作，可以将其导出为图片、视频、Web场景等形式，并与他人分享。
通过点击“文件”菜单中的“导出”选项，选择相应的导出格式和设置，即可将制作好的可视化结果保存到本
地或上传到Web。
基于ArcGIS的地形地貌三维可视化操作方法
设置图像清晰度
1. 工具栏 空白处点 右键
3
4. 取消Auto Adjust
2
图像配准
7号点 6号点
5号点
4号点 3号点 2号点
1号点
在google earth中观察，由于控制点按y值大小排序，所以图中从下至上依次是1号点、 2号点、……、7号点。
在google earth中观察，1号点大 致的位置（在某一条路上）在 Arcmap中将此区域放大，即可 以找到1号点
图像配准
1. 点击添加控制点
2. 先左键点击1号点，再右键点击1号点 3.
4. 将控制点文件 中的控制点坐标 复制到这里。
这样就设置好了1号点的坐标，其余6个点的坐标也用同样的方法设置好。
图像配准
2. 点击保存
1. 点击更新
3. 设置保存 路径等相关 选项
制作TIN
1. 在ArcScene中加载等高线和镇域。 2. 设置坐标系，方法和设置截图的坐标系相同。
右键projectedcoordinatesystemsgausskrugerxian1980xian1980degreegkzone39prj图像配准调出georeferencing工具空白处点右键取消autoadjust在googleearth中观察由于控制点按y值大小排序所以图中从下至上依次是1在googleearth中观察1致的位置在某一条路上在arcmap中将此区域放大即可以找到1先左键点击1号点再右键点击1将控制点文件中的控制点坐标复制到这里
基于ArcGIS的地形地貌 三维可视化
李朋瑶
基础数据
过程
结果
土壤采样 点
选取
控制点坐 标
配准
生成
kml
ArcGIS 10.1三维可视化以及分析
三维时态
ArcGlobe 10.1 支持镶嵌数据集的时态实现
10 10.1
三维通视综合应用
污染物扩散分析（结合IDL）
总结
ArcGIS 10.1三维可视化的增强
增强对Lidar数据的支持
增强超高精细模型展现和效率 增强对在线服务的支持 ArcGIS 10.1三维分析的增强 新增和更新了大量分析工具 增强的ArcGIobe分析展现功能 增强了分析功能及扩展功能
欢迎移步到体验区
体验精彩纷呈的GIS世界
Next……
走进ArcGIS 三维开发的世界
ArcGIS 10.1三维可视化及空间分析
易智瑞（中国）信息技术有限公司 行业技术部 卢萌
目录
三维可视化的前世今生 ArcGIS 10.1 三维新特性 ArcGIS 的三维可视化 ArcGIS 的三维空间分析
三维可视化的前世今生
三维艺术的起源
立体图像这门艺术起源于1798年的英国，发展至今也有 二百多年了。它最初只是很简单的形式而且发展缓慢， 到了电子计算机的出现后，才有专门人员对它研究与开 发。
街头三维艺术画
3D电影之阿凡达
ArcGIS 10.1的三维新特性
10.0的三维新特性
视频图层 天际线 三维测量 三维时态
10.1三维新特性——CityEngine
•
三维模型生成
-
更容易地创建和设计
根据现有矢量数据创建三维模型 图形(geometry) + 属性(attributes)+规则(rules) 减少创建时间
地形数据 影像数据 地下数据
模型数据
地形图
其他要素
Vector
ArcGIS三维空间分析
Slope（坡度） Contour（等值线）
判断栅格表面的各像元中的坡度（梯度 或 z 值的最大变化率 栅格表面创建等值线，序列或带障碍等 值线
栅格分析应用——表面分析
山体阴影与视域
坡度
坡向分析
山体阴影
高程格网和生成的等值线
通视分析 添加了等值线的地形表面
栅格分析应用——剖面分析
5、TIN/Terrian数据管理分析工具（34个）
多面体闭合【新增工具】
使多面体闭合
3D 要 素 分 析
多面体是否闭合 通过属性字段转为3D要素
判断一个多面体是否闭合
依据属性实现要素转 3D 通过数值属性值将 2D 要素转换为 3D 要素。支持类型有点、 线和面
将3D线与多面体相交
3D 线与多面体 (Multipatch) 相交工具会查 找线与多面体之间的相交点，并选择性地将 这些点和/或在这些位置分割的线写入到输 出要素类
Terrain数据 管理 （11个）
添加 Terrain 金字塔等级 向 Terrain 添加要素类 构建 Terrain 追加Terrain点 替换Terrain点 删除Terrain点
向 terrain 数据集所使用的数据集合添加点 和多点，从而替换先前已被使用的数据
向现有 TIN 添加要素类，并基于输入要素 类创建 TIN 的表面要素。
天际线工具
7、功能性表面工具集（5个）
添加表面信息 向LAS 数据集中增加文件（.las， ASCII文件等）
功能性表 面工具
揑值Shape
移除LAS数据集中文件
面体积
修改LAS数据分类编码
三维线与表面相 交【新增工具】 Stack 剖面【新 增工具】
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程
基于ArcGIS和Global Mapper软件实现三维地形可视化与测绘的方法及流程摘要：科技的进步和人们生活水平的提高，人们对三维地形可视化技术越来越关注，三维地形可视化技术以地形地貌为研究重点对象，在地理信息系统和测绘工程等领域被广泛地应用。
其中用ArcGIS 和Global Mapper软件来实现地形可视化和测绘因为使用方便和技术的可靠性而受到更广泛的关注，本文先介绍了ArcGIS 和Global Mapper软件的特点和优势，然后对运用该软件如何实现三维的地形可视化与测绘方法和流程进行详细的介绍和说明。
关键词：ArcGIS，Global Mapper，三维地形可视化技术，测绘，方法及流程地形可视化在上世纪60年代随着地理信息系统概念的出现而形成。
随后以研究地形地貌为重点的地形三维可视化技术在虚拟现实技术、地理信息系统和测绘工程以及土地管理和气象水文研究等领域应用逐渐广泛，并受到了人们的普遍关注。
科技的发展使我国的测绘作业从传统模式转向综合化信息获取模式。
现在的地形书记获取量与过去相比较已经扩大到了原来的几十倍。
三维地形不仅要精确地进行地形模拟，还要对有效地对大量数据进行管理，实现高精度，快速度，及时性地显示地形数据，所以，在三维可视化中，三维地形的模拟和显示是重点。
一、ArcGIS 和Global Mapper软件（一）ArcGIS软件ArcGIS是有共享的GIS组件构成的通用组件库来实现三维地形可视化的全面GIS平台。
它由三个主要部分构成：1，ArcSDE。
它是一个高级空间数据服务器，在基于多种关系型数据库管理系统下进行地理信息管理。
2，ArcIMS。
它是地图服务器，特点是可伸缩，工作原理是在开放性的Internet 协议的基础上对GIS 地图，数据和元数据进行发布。
3，ArcGIS Server。
它是在企业和Web 框架上建设成的服务端GIS应用和软件共享的对象库，是一个具体的应用服务器。
ArcGIS三维可视化开发简介
的方法和属性； DataGraph：提供了控制数据图表的方法和属性，提供了 控制DataGraph对象属性的方法和属性。
四. C#代码示例
1. 加载DEM数据 ISceneGraph pSceneGraph=this.axSceneControl1.SceneGraph; IScene pScene=pSceneGraph.Scene; IRasterLayer pRasterLayer=new RasterLayerClass(); ILayer pLayer;
3. 通视分析 应用背景如：观察哨所位置的选择，能监视感兴趣区域， 视线不能被地形挡住；低空侦察机在飞行时选择雷达盲区 等。根据实际问题输出维数的不同，可分为：点通视，线 通视，面通视等。由于通视分析使用的方法Visibility只适 用于Raster表面，因此ArcEngine没有提供对Tin表面的分 析方法。
this.openFileDialog1.Title=""Raster Layer; this.openFileDialog1.DefaultExt=".TIF"; this.openFileDialog1.Filter="(*.tif) | *.tif";
if(this.openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK) { string pPathName=this.openFileDialog1.FileName; string pPath=pPathName.Substring(0,stIndexOf ('\\')); string fileName=pPathName.Substring(pPath.Length+1,pPath Name.Length-pPath.Length-1); IWorkspaceFactory pwsf=new RasterWorkspaceFactoryClass();
第十四章：ArcGIS三维分析
第⼗四章：ArcGIS三维分析 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模型。
⼀、ArcGIS三维分析概述 ArcGIS三维分析模块主要提供了基于表⾯⾼程数据的数据三维可视化和三维地理空间分析功能。
通过此模块可创建栅格表⾯、进⾏插值、⽣成TIN和进⾏表⾯分析等。
1.三维分析基础 地理空间系统的三维分析多是在数字⾼程模型（Digital Elevation Model简称DEM）上进⾏的。
①表⾯与表⾯模型 ②栅格表⾯：栅格表⾯通常存储在格⽹（GRID）格式中。
格⽹由⼀组⼤⼩均⼀、具有z值的矩形单元构成。
栅格单元越⼩，格⽹表⽰的空间精度越⾼。
③TIN表⾯：不规则三⾓⽹（TIN）是表达表⾯的⼀种有效⽅法，它由不规则分布的数据点连成的三⾓⽹组成，三⾓形的形状和⼤⼩取决于不规则分布的观测点或称节点的密度和位置。
2.ArcGIS三维分析平台与模块简介 使⽤ArcMap平台可以建⽴三维数据，包括建⽴创建和修改TIN数据、插值⽣成栅格数据等，也可以对数据进⾏表⾯查询、分析以及各种表⾯积或体积的计算等，还能对数据进⾏转换、重分类等等操作。
使⽤ArcCatalog可以浏览并管理三维数据。
另外，ArcGIS软件体系还有两种平台——ArcScene和ArcGlobe来显⽰和表达三维数据或场景。
3.ArcGIS三维分析⼯具的激活与添加（⼯具-扩展-勾选3D Analyst） ⼀般默认情况下，在ArcMap、ArcCatalog和ArcScene中三维扩展分析⼯具都是出于未激活的状态。
①激活⼯具②添加⼯具⼆、三维表⾯模型的建⽴ 真实的表⾯是连续变化的，即表⾯包含⽆数个点，所以⼀般情况下，不可能对所有点的z值进⾏度量和记录。
表⾯模型允许⽤户在GIS对表⾯信息进⾏存储。
表⾯模型通过对表⾯上不同位置的点进⾏采样，进⽽对采样点进⾏插值，对表⾯进⾏模拟和近似的拟合，即利⽤有限⽬的样本点来估计未知样本点的值，从⽽形成整个表⾯。
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二. 数据的三维显示
通过三维显示控件SceneViewerControl可方便地显示三 维数据。可以在三维场景中进行：缩放，拖动，旋转。该 控件中，鼠标光标默认是漫游状态。
1. DEM数据的加载 使用两个类：Scene，SceneGraph。Scene是一个矢 量、栅格和图形数据显示与处理的容器。AddLayer方法 向场景中添加一个图层，SelectionCount属性用于获取选 择的实体数目。SceneGraph是一个记录在Scene中出现 的数据和事件的容器，提供了控制和处理Scene中图形的 方法和属性。
的方法和属性； DataGraph：提供了控制数据图表的方法和属性，提供了 控制DataGraph对象属性的方法和属性。
四. C#代码示例
1. 加载DEM数据 ISceneGraph pSceneGraph=this.axSceneControl1.SceneGraph; IScene pScene=pSceneGraph.Scene; IRasterLayer pRasterLayer=new RasterLayerClass(); ILayer pLayer;
4. 剖面图绘制 剖面图可以反应地形表面沿着一条线的高程变化情况， 可以帮助我们设计路线或评估一条给定路线是否适合进行 铁轨的铺设等。使用以下类： SceneGraph：FlashLocation用于在指定的位置产生闪光 效果，AddFlashFeature用于添加实体对象到动画列表； Tin和RasterSurface：InterpolateShape用于为一个实体 内插高程值； GraphicsLayer3D：提供了操作图形容器的方法和属性， 提供了控制图形图层的方法和属性，提供了选择三维图形
3. 分层设色 根据地面高度划分的高程层，逐层设置不同的颜色，称 为地貌分层设色法。通过分层设色，可使地貌高程分布及 其相互对照鲜明。分层设色用到以下类： AlgorithmicColorRamp、RbgColor、 RasterClassifyColorRampRenderer、SimpleFillSymbol、 TinElevationRenderer。 AlgorithmicColorRamp类，CreateRamp方法，创建一 定长度的颜色坡面；
2. 坡度分析 坡度即水平面与局部地表之间的正切值，它包含两个部 分：斜度和坡向。斜度即高度变化的最大值比率，坡向即 变化比率最大值的方向。用到以下类： Point：创建一个二维点对象，通常有长度、高度和ID属性； RasterWorkspace：Raster工作区对象； RasterBand：在磁盘上的Raster数据集的某一个波段； PixelBlock：可以从Raster数据集或Raster数据的某个波 段直接读写像素值。
3. 通视分析 应用背景如：观察哨所位置的选择，能监视感兴趣区域， 视线不能被地形挡住；低空侦察机在飞行时选择雷达盲区 等。根据实际问题输出维数的不同，可分为：点通视，线 通视，面通视等。由于通视分析使用的方法Visibility只适 用于Raster表面，因此ArcEngine没有提供对Tin表面的分 析方法。
RasterClassifyColorRampRenderer类，提供了按类别 渲染Raster数据的相关属性，如ClassCount用于设置类别 数目，Symbol用于设置类别使用的符号。该类还提供渲 染的方法和属性。 TinElevationRenderer类，提供了基于连续属性值，如 高程、坡度等。
IRasterWorkspace pRasterWorkspace; if(pwsf.IsWorkspace(pPath)) { pRasterWorkspace=pwsf.OpenFromFile(pPath,0) as IRasterWorkspace; IRasterDataset pRasterDataset=pRasterWorkspace.OpenRasterDataset (fileName); //pRasterDataset.OpenFromFile(pPath); pRasterLayer.CreateFromDataset(pRasterDataset);
2.叠加纹理数据 叠加影像数据，把影像看作纹理，将其贴在地形表面， 让其具有地形起伏的三维效果。用到四个类： TinLayer,RasterLayer,Tin3DProperties,Raster3DProperti es。 叠加矢量数据，将具有高程属性矢量图层的数据加载到 三维场景中，这样加载后的矢量数据会作为纹理自动贴在 地形表面，具有起伏的三维显示效果。
ArcGIS三维可视化开发简介
2013.08.07
一. 简介
三维可视化即三维显示，是地理信息系统软件的一项基 本功能。 ArcScene用于创建多图层的场景，并且可以控制每个 图层场景以及在三维空间的定位和渲染等功能。可以控制 整个场景的某些属性，也可以在场景中通过特征的属性或 该特征相对于其它特征的位置来选取它们，同时可以从任 意一个视角浏览整个三维场景。
三. 三维分析
在数字高程模型的基础上，利用空间分析算法获取研究 区域中与空间特征相关的一些信息。ArcEngine提供了支 持Raster数据和TIN数据进行各种三维分析工作。 三维分析功能包括：任意点的定位查询，获取三维坐标 值，距离查询，面积查询，体积查询，填挖方分析，剖面 图绘制，地址特征三维分析等。 1. 三维场景属性查询 单击时返回该位置的坐标、高程等。
this.openFileDialog1.Title=""Raster Layer; this.openFileDialog1.DefaultExt=".TIF"; this.openFileDialog1.Filter="(*.tif) | *.tif";
if(this.openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK) { string pPathName=this.openFileDialog1.FileName; string pPath=pPathName.Substring(0,stIndexOf ('\\')); string fileName=pPathName.Substring(pPath.Length+1,pPath Name.Length-pPath.Length-1); IWorkspaceFactory pwsf=new RasterWorkspaceFactoryClass(பைடு நூலகம்;