地形三维建模

实验三地形三维建模

实验内容：

1、以实测高程点为基础数据，在Cass中制作地形三维模型。

2、以实测等高线为基础数据，在ArcGIS中制作地形三维模型。

主要操作步骤：

1、获取实测高程点的坐标文件数据。（*.dat）

1）使用全站仪、棱镜等测量设备，在指定区域内实测若干高程点，并记录每个高程点的平面坐标及高程。注意：测量高程点时，每个点的间距在5米左右，均匀覆盖所测区域，测站时量测仪器高、棱镜高，输入测站点高程值。高程点数不少于60个。在测高程点的同时，兼顾地物的测量。线性地物数（道路、陡坎、沟渠）不少于5个。

2）实测结束后，将数据转换成Cass坐标文件（*.dat）

在这里以CQSJ.dat数据文件为例

2、在Cass软件将高程点进行展绘，绘制成等高线。将绘制完成的数据保存为DGX.dwg。（本讲义以CQSJ.dat数据为例）

1）打开Cass，导入CQSJ.dat中的高程点

选择“绘图处理—》展高程点”菜单，依次输入绘图比例尺“1:500”，高程点的间距“1”米，即可展绘文件中的高程点。

2）绘制等高线

选择“等高线—》建立DTM”菜单，构建三角网。

选择建三角网

的方式：由数据

文件生成。选择高程点数据文

件的路径

再选择“等高线—》绘制等高线”菜单，生成等高线

再选择“等高线—》删三角网”，删去三角网。

3）修饰等高线

在图上标注相应等高线的高程值

4）绘制其他地物（道路、陡坎、沟渠等）

注意：线性地物穿过等高线时，等高线要断开。

5）完成后，保存为DGX.dwg文件。

3、在Cass中进行地形三维建模

使用“等高线—》三维模型—》绘制三维模型”菜单，选择高程点数据文件CQSJ.DAT。

依次输入高程乘系数（默认是1.0，此值是高程值的缩放比例，如果高程值的变化不大，可适当输入较大的系数，三维地形的起伏将比较明显，本例中输入5），输入网格间距（默认是8.0，绘制网格的大小，可根据需要进行调整），选择进行拟合。即可看到地形的三维模型，由于此处的高程乘系数为5，地形起伏得到放大，显得比较明显。

再进行渲染处理，选择“等高线—》三维建模—》低级着色方式”菜单，这种方式速度较快，但是效果一般。

或者选择“等高线—》三维建模—》高级着色方式”菜单，这种方式渲染的效果更好，但是速度较慢。

4、在ArcGIS中进行地形三维建模

1）对绘制完成的等高线数据（dgx.dwg）进行处理，删去高程点，只保留等高线数据。

点右键，使用“快速选择”菜单，

请考虑一下，为什么要这么设置？？

选择所有高程点数据后，单击Del键，或点击删除工具，删去所有的高程点。

将此数据保存为DGX1.dwg。

2）将绘制完成的等高线数据（dgx1.dwg）导入ArcGIS，转换成GDB格式。

打开ArcMap，加载ArcToolboxs工具箱，使用“Data Interoperability Tools—》

Quick Import”工具，将dgx1.dwg转换成GDB空间数据库格式

点击此按钮

点击此按钮，设置转换的文件

类型

点击此按钮，选择需要进行转

换的dwg文件。

设置转换后的GDB数据库

的名称及路径，单击OK按

钮

完成后，在ArcMap中即可看到转换后的数据。

注意，转换后生成了一个线数据“DGX_line”和一个面数据“DGX_Polygon”。对于封闭的等高线，ArcGIS转换后即生成面数据；不封闭的等高线则生成线数据。为了后续构建地形三维模型，必须要将面数据转换成线数据。

3）将封闭的等高线面数据转成线数据

使用ArcToolboxs工具箱中的“Data Management Tools—》Features—》Feature To Line”工具：

选择面数据（封闭等高线）

设置转换后的数据存放位置，

建议和原来的数据放在同一

个数据库中

转换后的效果：

4）构建地形TIN数据（不规则三角网）

使用ArcToolboxs工具箱中的“3D Analyst Tools—》TIN Management—》Create Tin”工具：

设置生成的TIN数据的路径和

名称，建议和原来的数据放在

同一目录下

从下拉列表中选择

DGX_Line和DGX_line1数据

生成TIN的效果：

5）构建地形DEM

使用ArcToolboxs工具箱中的“3D Analyst Tools—》Conversion—》From TIN—》TIN to Raster”工具：

选择TIN数据

设置将要生成的DEM数据的路径及

名称，建议与原有数据放在同一目

录下

DEM生成后的效果

对其进行符号化：高的地区用红色，低的地区用绿色

6）打开ArcScene，构建地形三维模型

加载TIN数据，在TIN数据目录树节点上单击右键，选择“Properties”菜单，

在属性对话框中设置Z轴的缩放系数为5 最终的效果如图：

【练习】

1、使用全站仪实测若干高程点及地物点。（外业）

2、将实测地形数据分别在Cass软件和ArcGIS中构建三维模型。提交成果：（每人提交一份）

1、实测数据坐标文件（*.dat）

2、Cass中的地形图（等高线）数据（*.dwg）

3、Cass中的地形三维模型数据。（*.dwg）

4、ArcGIS中的等高线数据（GDB数据库）

5、地形TIN数据（Dgx_TIN）

6、地形DEM（Dgx_DEM）

7、ArcScene中的地形三维模型（*.sxd）