三维空间分析实习报告

三维空间分析实习报告

(ArcGIS 3D Analyst模块)

一、实习内容简介

在本次实习中，我利用ArcGIS Desktop软件，主要完成四个任务：

1.在地形表面上叠加影像。

2.污染物在蓄水层中的可视化。

3.土壤污染及甲状腺癌发病率的可视化。

4.创建TIN表示地形。

通过四个具体的实习案例，学习如何在ArcCatalog中查找预览三维数据，在ArcScene 中添加并浏览数据，查看数据的三维属性，从二维要素与表面中创建新的三维要素，从点数据源中创建新的栅格表面，从现有的要素数据中创建TIN表面并进行视场分析。

二、实习成果及分析

2.1.在地形表面上叠加影像

将影像数据叠加至三维数据的结果如图1（高程值拉伸为原来的2倍）。

图1在地形表面上叠加影像

将影像叠加到地形表面后，不仅能够看到影像本身的信息，同时也能够看到每一个像素点所在高程信息，这可以为影像判读人员提供更加丰富的信息，提高判读的准确性并且发现影像地图上不存在的信息。

2.2.污染物在蓄水层中的可视化

在本练习中，根据二维要素的属性值，对二维要素进行挤出操作，生成三维要素，如根据水井点要素的深度属性，生成以直线表示的水井三维要素，直观的反应水井的分布和深度情况，根据公共设施的重要程度，将公共要素的面状要素生成三维体要素，直观的反应出公共设施的重要程度。场景显示出污染的形状及强度、水井与污染物空间的关系，以及为阻止地下水进一步污染而需要进行清理的设施（如图2）

2.3.土壤污染及甲状腺癌发病率的可视化

在本练习中，同样根据二维要素的属性值对二维要素进行挤出操作，生成三维要素，表示某一地区甲状腺癌的发病率的多少；同时使用反距离加权内插的方法，根据采样点的土壤中污染物浓度，生成连续的整个地区的污染物浓度栅格表面，用来可视化（如图3）。

图2污染物在蓄水层中的可视化

图3土壤污染及甲状腺癌发病率的可视化

从图3中可以看出，在土壤污染严重的区域（深蓝色区域），甲状腺癌发病率明显高于其他地区（图中被高亮选中的蓝色长条即发病率高于0.5人/千人的地区），但也有污染物浓度较低的区域（如图中被红色圆圈圈住的蓝色长条）发病率特别高，分析原因，可能有两种情况，一种是该点的统计数据存在问题，统计人员误将其他区域数据填到该区域或者说该采样区域的坐标输入错误，另一种情况是存在其他因素可能导致甲状腺癌发病率高。

2.4.创建TIN表示地形

在本练习中，根据点要素的高程值和分布，创建不规则三角网（TIN），同时用使用道路，分割线等数据构成“软分割”、“硬分割”、裁剪多边形等对TIN进行调整，使其更加合理，更加符合实际，特别是硬分割线能够将地形的突变表示出来，避免本来应该是陡坎的地方还使用光滑的曲面去表示。然后结合地形上叠加影像，设定要素的基准高程等使得这个地区三维化。同时还添加的地下要素，丰富场景（如图4）。

根据创建的地形进行剖面分析和可视化分析（如图5），这时本次实习中唯一一次用到的三维空间分析方法的地方，对于可视化分析，红色表示不能够看到的地方，绿色表示能够看到的地方，线段黑色点表示起点，绿色点表示重点。而且本次实习中只是分析了一点线段的可以化，对于实际情况来说，分析站在一点对周围所有区域的同时情况更有意义，这在手机信号塔的覆盖范围的分析中有重要作用。

图4创建TIN表示地形

图5剖面分析和可视化分析

三、实习体会

在本次实习中，我主要学习了三维数据的可视化显示和调整、将影像叠加到地形上以及怎样将二维数据根据其属性转化为三维属性，更加直观的显示属性信息。但总体来说多数工作实在进行三维可视化的控制和调整，而不是真正的进行三维空间分析。诚然将数据进行三维可视化可以帮助分析人员更好的理解数据，甚至有时候好的可视化效果可以等同于进行空间分析。但是我认为针对这门课程而言，应该更多的接触三维分析算法和实例，而不是仅仅停留在进行可视化阶段，这样才能丰富我们的分析思路，开阔眼界，同时更加了解三维分析算法在实际中的应用和功能。