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】
生成交点信息或相交的线段 生成沿表面或多面体画线生成 的表格和剖面图
Change Las Class Code Set LAS Class Code Using Feature LAS Dataset Statistic Make LAS Dataset Layer
生成LAS文件中点统计信息的栅格。 将LAS转成TIN注意[稀疏比例参数 设置，点多设置小] 创建 ArcGIS的数据格式LAS dataset 向LAS 数据集中增加文件（.las， ASCII文件等） 移除LAS数据集中文件
Raster TIN Terrain
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Lidar数据（LAS）
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光雷达数据的工业标准 LAS1.0,1.1,1.2,1.3
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TIN
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小区域模拟精度高 结点, 边, 三角面、三角网
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Terrain
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存储在文件中
基于TIN表面，多分辨率，管理海 量点数据 数据源包括：雷达，传感器，摄 影测量
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可以存放在GDB中
总工具数 更新
ArcGIS 9.2 0 50
74个
100
三维分析工具分类
三维体要素分析工具（11个）
LAS数据分析工具（9个） 三维要素、文件转换工具（8 个）



栅格数据分析工具（30个） TIN/Terrain数据分析工具 （20+14=34个）
三维表面数据计算（5个） 三维通视分析工具（8个）
删除Terrain金字塔等级
删除Terrain中要素类 更改 Terrain 分辨率界限
此工具用于从 terrain 数据集中移除金字塔 等级。
移除对参与 terrain 数据集的要素类的引用 针对构成地形数据集表面的给定要素类更 改金字塔等级分辨率界限
更改Terrain参考比例尺
更改 terrain 金字塔等级所使用的参考比例
ArcGIS 三维分析与应用
Esri中国（北京）有限公司 吴文娟
大纲
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三维数据存储模型概览
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三维要素数据（三维点、线、面、多点、多线、多面体）
Raster,TIN, Terrian数据集，Lidar数据，CityEngine
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三维分析工具介绍
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三维多面体工具集
三维要素、文件类型工具 栅格数据工具集（插值、剖面、坡度、坡向、阴影、通视分析）
TIN数据 转出 （7个）
TIN节点(TIN Node) TIN三角形(TIN Triangle) TIN多边形标签 TIN转栅格(TIN to Raster) 创建TIN
复制TIN
TIN数据 编辑 （4个）
指定版本中的不规则三角网 (TIN) 复制到另一个位置。 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。 基于三角形的边长度定义 TIN 的 数据区或内插区。
工具描述和原理介绍
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视域分析解决的问题：哪些视点能够看到哪些位置？反 之亦然
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从 15 米高的火警瞭望塔可看到哪些区域？ 从现有高速公路可看到所提议的垃极堆置场的次数？ 某系列中的下一个通信中继塔应位于何处？
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天际线分析
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生成一个包含天际线轮廓分析结果的线要素类或多面体要素类
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阴影分析
三维通视分析
视点分析(Observer Point) 天际线 天际线障碍 天际线图 阴影分析【新增工具】
识别从各栅格表面位置进行观察时可见的 观察点
生成一个包含天际线轮廓分析结果的线要素类或 多面体要素类 生成一个表示天际线障碍物或阴影体的多面体要 素类。 计算天空的可见性，并选择性地生成表和极线图 计算特定时间光照时间产生的阴影体积
表面坡向、坡度、 等值线
Terrian数据管理分析工具（14个）
Terrain数据 转出 （3个）
转出为多点 转出为栅格 转出为TIN 创建Terrain 生成TIN插值区范围，线或者面 从输入TIN的边提取3D线要素类 将TIN中的硬、软隔断线写入3D线 从TIN的结点中提取2D或3D点要素 向现有 terrain 数据集添加新的金字塔等级 向 terrain 数据集中添加一个或多个同一数 据集中的要素类。 执行必要的步骤以确保 terrain 数据集在经 过初始定义后可以使用。 向 terrain 数据集添加点或多点
线与表面相交
Stock profile
三维分析应用模式
ArcGIS原生的多维一体化分析 结合Python,GP进行专业模型三维分析
集成IDL，OpenGL进行遥感、仿真三维分析
集成专业系统扩展三维分析
1、ArcGIS原生三维分析
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分析工具提供的 多维分析功能（时态分析、追踪分析） 三维网络分析（服务区，路径，带障碍物，带时间段）
在与表面相比较时，定位看上去 异常的点 计算输入要素类与地形数据集 （或 TIN 面）的面之间的体积和 表面积
定位异常值 面体积
表面差异
此工具可计算两个不规则三角网 (TIN) 或 terrain 数据集之间的体 积差异
可将输入 TIN 或 terrain 数据集中 的坡向信息（面）、坡度信息 （面）、等值线（线）提取到输 出要素类中
4、栅格数据管理、处理工具（30个）
栅格范围
栅格数据转换 （3个）
输入栅格表面的插值区写入到新的3D 折线或要素面中。 栅格转换为新多点要素类。 栅格转换为 TIN。 根据采样点值创建连续（或预测）表面， “栅格计算”工具可对一个或多个输入 栅格应用数学函数。 通过多种方法将像元值重分类或更改为 替代值 获得栅格表面的坡向。 计算栅格表面的曲率，包括剖面曲率和 平面曲率。 表面间体积的变化 通过考虑照明源的角度和阴影，根据表 面栅格创建晕渲地貌
LAS数据管 理[新增工 具]
修改LAS数据分类编码 使用要素来设置LAS的分类编码
生成LAS数据集统计信息（.txt） 生成LAS 数据集的图层文件（.lyr）
LAS数据工具应用
3、三维要素工具集（11个）
添加z信息
三维缓冲区【新增工具】
为3D要素添加Z信息到属性字段中（高程值， 坡度值、表面积、体积等） 3D点、线缓冲区分析
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TIN/Terrain数据工具集
Lidar数据工具集
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三维视域分析 功能表面分析
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三维分析应用模式
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原生的多维一体化分析（时态分析、追踪分析、三维视频分析、三维网络分析、阴影分析等）
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通过ArcGIS提供的GP框架结合Python脚本进行专业模型分析（日照分析、水淹分析等）
集成开发语言如IDL，,OpenGl实现遥感一体化、仿真一体化分析 集成专业系统扩展分析（Ctech,Geosoft,地质体建模）
3D 欧氏空间中对 3D 要素执行计算
3D求交、求差、求合、内 部、临近
概要描述和原理介绍
概要描述：
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三维缓冲区分析
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10.1新增工具：buffer 3D
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通过动态建模生成的方式：
三维缓冲区分析应用
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三维缓冲区分析的应用：
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林业种的砍伐分析 爆炸物的危险范围 电信雷达网的覆盖范围
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多级缓冲区分析模拟危险范围和等级
栅格转多点 栅格转TIN
栅格插值 （8个） 栅格数学计算 （6个） 栅格重分类 （5个）
Raster Interpolation Raster Math
Raster Reclass 坡向（Aspect）
栅格表面 （8个）
曲率（Curvature）
填挖斱（Cut Fill） 山体阴影（Hillshade）
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视频分析 基于地理处理框架分析（淹没分析、瓦斯浓度分析、矿 井顶板涌水分析）
三维测量
多种测量工具 体积测量
三维数据存储模型概览
数据类型
地形数据 影像数据 地下数据
模型数据
地形图其他要素ຫໍສະໝຸດ VectorSurface
TIN/Terrain
Raster
Grid/DEM Image
Feature Point/Line/Polygon（Z） Multipatch
Multipatch数据模型
3D表面数据模型
三种表面模型：
6、三维视域分析工具（8个）
构造通视线
构造每个视点与每个目标要素之间的线
视域分析(Viewshed)
通视分析（light of sight）
确定对一组观察点要素可见的栅格表面位置。
输入要素类及栅格、不规则三角网 (TIN) 或 Terrain表面来确定观察点和目标点之间的可见性
3D 视 域 分 析

1、3D要素、文件转换工具集（8个）
要素类 Z 转 ASCII 将 3D 点、多点、折线 (polyline) 或面 以 XYZ 或 GENERATE 格式导出到 ASCII 文本文件。
多面体覆盖区
将多面体 (multipatch) 转换为面。
将应用与要素图层相关的 3D 属性并将 结果写入到新多面体或线要素类中
编辑TIN【常用工具】 描述TIN揑值区范围
TIN分析工具（9个）
抽稀TIN结点点 生成一个 TIN，该 TIN 为另一 TIN 的概化版本 通过在两个输入 TIN 之间拉伸面 将面转换为多面体 (multipatch)
在两个TIN间拉伸
TIN数据分 析 （9个）
面揑值为多面体
TIN 或地形数据集表面中属于输入 面范围内的那些部分作为多面体 提取出来
三维分析工具介绍
三维要素、文件转换工具集（8个） Lidar数据工具集（9个）
三维要素工具集（11个）
栅格数据工具集（30个） TIN/Terrain数据工具集（20+14=34个）
三维视域分析（8个）
功能性表面分析（5个）
三维分析工具概览
ArcGIS 10.1
105个
ArcGIS 10.0
90个
3D要素转出
3D 图层转要素类 【常用工具】
ASCII文件转要素 类【常用工具】 导入3D文件【导 入模型工具】
将ASCII文件导入到输出要素中 该工具可将一个或多个 3D 模型导入到 输出要素类中 LandXML 文件中导入一个或多个不规 则三角网 (TIN) 表面并将 TIN 写入到 磁盘
LAS 格式（适合激光雷达数据的工业标 准）的文件导入为新的多点要素类 生成一个新的包含一个或多个点文件统 计信息的输出要素类。
TIN范围（TIN Domain） 生成TIN插值区范围，线或者面
TIN边(TIN Edge)
TIN线（TIN Line）
从输入TIN的边提取3D线要素类
将TIN中的硬、软隔断线写入3D 线 从TIN的结点中提取2D或3D点要 素 将输入TIN中三角形作为多边形 提取到输出要素类中 将输入 TIN 中带有标签信息的多 边形提取到输出要素类。 Tin转为栅格 新建一个TIN数据文件
3D文件转出
Landxml转TIN
LAS转多点 点文件信息
2、LAS数据管理工具（9个）
转成栅格
LAS数据转 出 【新增工具】
通过las文件中搞成、点密度、RGB、 分级信息创建栅格
转成带统计信息栅 格 转成TIN Create LAS Dataset Add Files to LAS Dataset Remove Files form LAS dataset