ARCGIS空間分析指導(dǎo)手冊_三_

1、ARCGIS空間分析實習(xí)指導(dǎo)書（三）三維分析部分本章內(nèi)容：練習(xí)一：在地形表面上疊加影像練習(xí)二：污染物在蓄水層中的可視化練習(xí)三：土壤污染及甲狀腺癌發(fā)病率的可視化練習(xí)四：創(chuàng)建TIN表面表示地形學(xué)習(xí)三維分析的最佳辦法就是在使用中學(xué)習(xí).在本教程的這個練習(xí)中，您將學(xué)習(xí)：用ArcCatalog查找、預(yù)覽三維數(shù)據(jù)在ArcScene中添加數(shù)據(jù)察看數(shù)據(jù)的三維屬性從二維要素與表面中創(chuàng)建新的三維要素從點數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建新的柵格表面從現(xiàn)有要素數(shù)據(jù)中創(chuàng)建TIN表面為了能夠順利使用本教程，用戶的機(jī)器上必須安裝了ArcGIS及三維擴(kuò)展模塊，并且在本機(jī)或網(wǎng)絡(luò)上安裝有本教程所需要的數(shù)據(jù).如未在教程指定的默認(rèn)目錄中找到練習(xí)數(shù)據(jù)，請與

2、系統(tǒng)管理員聯(lián)系，以獲取正確的數(shù)據(jù)路徑.拷貝教程數(shù)據(jù)首先將教程數(shù)據(jù)拷貝到本機(jī)。您將使用ArcCatalog瀏覽、拷貝數(shù)據(jù)。1.擊開始-程序-ArcGIS中的ArcCatalog8。EeIfc.AkGISAr占八樹.匚口匸3蠱llacumeiTili;允許用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行查找與管理。ArcCatalog左邊的窗og,右邊的窗口顯示在目錄樹中選中數(shù)據(jù)的內(nèi)容。tion下拉列|表框，輸入教程數(shù)據(jù)的安裝路徑arcgisArctutor,此.中的內(nèi)3.ArcTutor文件夾為當(dāng)前選中的項。alyst文件夾，選擇“復(fù)制”Hur田VisoEritspName4.右擊本地將拷入數(shù)據(jù)的3DAnalyst此時文件夾拷貝

3、到了本文件夾進(jìn)行連接。5.在本地驅(qū)動器中點擊點中。此時將在目錄樹中出DAnalystl現(xiàn)一個本匚地驅(qū)動器倉面，在Arc至ArcCatalog的目錄樹的最頂層結(jié)接0*，ILCatalog練習(xí)一：在地形表面上疊加影像在地形表面上疊加遙感影像，有助于對影像模式及其與地形的相關(guān)性的理解。假如你是加州Death峽谷的地質(zhì)學(xué)家。您已經(jīng)有了峽谷地形的TIN以及土地利用程度的雷達(dá)遙感影像。影像中含有大量的信息，但你可以將影像與地形表面相疊加，以增加對影像理解的維數(shù)。21在ArcCatalog中預(yù)覽數(shù)據(jù)在疊加數(shù)據(jù)前，需要定位地形數(shù)據(jù)并在ArcCatalog中對其預(yù)覽。1在ArcCatalog中瀏覽到3Daana

4、lyst目錄。2雙擊3Danalyst文件夾。3雙擊ExerciseI文件夾。F-您將看到一個Data文圖層是地理數(shù)據(jù)的快扌息。4田gc：卞夾與文什名為DeathValleyTerrain的TIN-還存儲了地圖或三維場景中地理數(shù)據(jù)的繪制信同時，點擊DeathValleyTerrain圖層D；3DAnalyst4IY田！莊三維分Gzmten析擴(kuò)展模塊，你還可以以三維方式預(yù)覽一些數(shù)據(jù)。6點擊Preview下拉列表，選擇3DView選項7右擊預(yù)覽當(dāng)前預(yù)覽覽中,三維預(yù)覽圖上點擊并在三維中初你將看到當(dāng)前匚在三維預(yù)上改變?yōu)g覽數(shù)據(jù)時的觀測者的高度。8.ZoomIn/Oui此時將放大顯示三維預(yù)覽圖。Conte

5、ntsPeviewMetadata標(biāo)鍵導(dǎo)寸川數(shù)據(jù)將圍繞其據(jù)進(jìn)行放大、縮小、以及漫游等操作。9.右擊三維預(yù)覽圖上并向下拖動。鼠標(biāo)指針將變成放大/縮小時的指針,10ContentsHieviewMetadata|點擊鼠標(biāo)中ContentsReview胡已tadata1213.H910.979點擊全圖察看(FullExtent)按鈕。PropertyElevatiuiiSlope鼠標(biāo)指針變?yōu)槁沃羔?，并且對預(yù)覽圖執(zhí)行漫游操作。11.點擊要素信息(Identify)工具，并在TIN上點擊。此時將彈出一個IdentifyResults窗口，顯示鼠標(biāo)點擊處的高程、坡度與坡向。關(guān)閉IdentifyResul

6、ts窗口。IdentifyResults如何察看表面數(shù)據(jù)以及如何在三維中瀏覽數(shù)據(jù)加入到新場景中。添加數(shù)據(jù)ArcSeene是三維分析的瀏覽器。盡管在ArcCatalog中可以預(yù)覽三維數(shù)據(jù)，但ArcScene可以使用各種數(shù)據(jù)源創(chuàng)建復(fù)雜的場景。曹*Vools工具條上的ArcScene按鈕。-現(xiàn)在，你已學(xué)會并將雷達(dá)數(shù)2.2運行ArcScene并ArcScene，iH步將使用此時數(shù)據(jù)將以最大范圍顯示。|rnritfirifsPnevievy|MpfArlaha|Ii-i._：】2.點擊Ar(窗口中，釋TIN將在新的場景中纟此時將啟動ArcScene。請ArcCatalog中的三維瀏覽工具相同。Digla

7、uISouce3.點擊S4.瀏覽到練習(xí)一Data文件夾。LluKI.nil*T5.點擊dv6.點擊Add按扭。Ixs-:h冷!iITwScenelasersH影像將高程值大于7.REBCornposStemRed:OntLI上制，其基準(zhǔn)高程為。您可以看至到高于Death峽谷、地形表面_，之上的影像，其一yTenq圖層的選擇。ntj.3iJ廠anlXTarr益4以平面方式繪制，0米（海平面）苓乂消對DeathValleyTeB現(xiàn)在，常是在將地出irriSJFRjiAlljamposfee|Fled:BandJFAnd?Ixs-:h冷!iIT點擊BasicHeighs標(biāo)簽。Gmaral|5阿帥|。

8、絆馴|Relate影像已經(jīng)加入了場景中。下面，改變影像圖層的屬性，將影像疊加到地形表面上。23疊加影像影像中的表面紋理信息是地形的主要信息來源。當(dāng)影像與地形表面疊加時，表面紋理與地形之間的關(guān)系將顯而易見。在ArcScene中，通過對表面上圖層的基準(zhǔn)高程賦值，用戶可以將包括GRID、影像或二維要素的圖層與表面（GRID或TIN）疊加。1.右擊ArcScene目錄表中的divm3.TIF圖層，選擇Properties命令。此時將彈出Propert式。2.Ixs-:h冷!iITI：汨accnsUaiLdiIosethghlrfcrI聲焙rIxs-:h冷!iITIxs-:h冷!iIT點擊Obtaini

9、ggtsfromlayerfromsiurface選項。ffinom曲Q快1.toaf*M7Fl?Im也FWIC.ItaflFMJ*W111P11nVT由于TIN僅僅是場景的表面模型，它將出現(xiàn)在表面的下拉列表中:JLR-Wkll-W.IIHUwafi1.11IIflj&IBHIH!nWmJUWn-WJ.WJJH1I9JIWIKnn:UDAna加陸gd韻ID業(yè)時0tin2.點擊OK。影像疊加在在下面您可以4研究影像您將使用a1.點擊Zo(也形表面上。從覽地圖，察看表面紋理、顏色與地形之間的關(guān)22cScene：工具條上的瀏覽工具,min工具。rrockyarea的高度相比，峽谷覆蓋的地區(qū)范圍要廣闊

10、得多，盡管在場景邊緣處山地相對于谷達(dá)2000米。為了增強(qiáng)場景的高度感，并表示場景中地形上的一些細(xì)微要素的特地形的高度進(jìn)行拉伸。地形看上去要比峽谷崎嶇粗糙。山區(qū)的表面紋理（雷達(dá)影像上的顏色）與沖擊平上1區(qū)扇的顏色也有很人的差別。山地的的沉積物（峽谷中黃色與黑色地區(qū)）不同，與比較平坦的沖在地形表面上疊加影像,可以看到地表的大致形狀以及地表巖石和沉積物之間的相互關(guān)系。2.5拉伸：與地形底的高程高征，可以對1.在目錄樹中右擊Scenelayers，選擇ScenePropenies命令。在彈出的SceneProperties對話框中，可以設(shè)置場景中所有圖層共有的一些屬性，包括地形的垂直拉伸、背景色（天空

11、）、坐標(biāo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)范圍、場景照明情況（光源相包括地形的垂拉伸、背景色（天空）、坐標(biāo)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)范圍、場景照明情況（光源相對于表面的位置）。2點擊General標(biāo)簽。ScenePrnpeitiesGeneilLoordmateEystmm在垂直拉伸下拉框中輸入“2”。點擊OK。此時地形是如何延伸到谷底的.的高區(qū)與場景左邊山區(qū)間的沖積扇Backgroundcolor:【Useasdefaultin廠EndkArimaledFiotaibnili皿凸卜二卜clIbe亠卜呂至此擊File菜單，選擇SaveAs命令2.2.6場景數(shù)據(jù)的位置信息。1.點場景已經(jīng)建立。您已經(jīng)增加了雷達(dá)影像的高度，研究了影像數(shù)據(jù)

12、與地形數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并且增強(qiáng)了場景的效果以感知地形的細(xì)微變化。保存此場景，以便以后繼續(xù)使用。呆存場景也稱為場景文件，與地圖相似。它說明了場景中所使用圖層的顯示方式以及圖層aveAsSavem:Exercisel3輸丿4.此時場假設(shè)你滲漏。你所以幫助官員在地下題。空間的TIN上,并根據(jù)需要突出建筑物及其更囂令別污染最嚴(yán)重的水井。LJDta、“Deathvalley”。擊Save。景已經(jīng)保存，可供以后使用練習(xí)二：污染物在蓄水層中的可視化為一個水資源區(qū)工作。數(shù)年來，在該區(qū)的某些地方存在著揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)在部門的專家已經(jīng)繪制了蓄水層中VOC的污染情況。你需要創(chuàng)建一個三維場景,與公眾們想象、了解

13、污染的情況。水的場景中，場景的某些文件在已經(jīng)組合好。你需要修改場景以便更好地說明問3.1打開Croundwater場景文件。場景屜含一個污染物空間TIN圖層，一個污染物濃度的圖層以及兩個宗地與水井的圖層。將污染物濃度的柵格圖象疊加到污染物顏色的變化；同時還需要突出水井要素，以便i.在Arcscene點擊層用菜單并選擇2.點擊BaseHeightHigh:5,0000004.點擊OGroundwater場景將被打開，在目錄表中可以看到四個圖層。3.2顯示污染物的體積與污染程度在此練習(xí)中，將VOC濃度的柵格圖層疊加到污染空間表面上，以顯示蓄水層中污染物的體積與污染物程度。1.右擊congrd圖層，

14、選擇Properties。00日亡門eW|Scurce|Ertcnl|DepIp|Sjrrtidofl|Fib=”按|ctprocedure|CreateanewselecFields:FID，!NAME11TASESTOFULJUSE,I囂INCIDIOOORjLaye匚THyrodCancerRates5輸入“0.Sele匚匚procedueLrteanewselectionFields:FID11NAME11CASES11FOrULUOE11X1”。Y1，6.檢查所創(chuàng)建的邏輯表達(dá)式。7點擊Appy按扭。ClD1000118點擊Close。場景中甲狀腺病發(fā)病率高于0.5人/千人的地區(qū)被選中

15、。()SQLInfoSELECTKFROMtcrateWHERE:IbJCIDWOO-O.S2點擊被選中的地區(qū)48查看要素的在這一部分，1右擊ThyrI理SelectedufTh円口tewFIDShejiENAME|Cp10PdHLunincts|115PortStoin2：11GPorkDroghu17PortDLri&KDshBtaa9iePohtVetkaeCASES刑艮L芒遼戈TJ木*3擊SrtAscending口卩令。?囲SelectedAtkibutesolHrDadUancfl-!aEes|riD|Shape|MAME|10Pain!Lunink12njiPainlStdini被

16、選中口的要素將將根據(jù)發(fā)病內(nèi)率的案例進(jìn)行排序。14右擊CAsEs字段71在彈出的菜單中選擇StBsfiCS卩令。DSelectedAllributcsolThj/roidCanccfFlatcsRDShape|MMEtJ27PoinlLove391PomlSlavgccod3L16FoinlB18PoinlVelkae被選中的11個地區(qū)中，甲狀腺發(fā)病總數(shù)為176。5.點SelectionStatistics對話框右上角的X,關(guān)閉該窗口。在本練習(xí)中，您創(chuàng)建了三維要素，以垂直線突山顯示點要素，并用一組點數(shù)據(jù)插值獲得了個柵格面。同時，還將突出的矢量數(shù)據(jù)與表數(shù)據(jù)作了比較，察看了矢量數(shù)據(jù)的屬性值。練習(xí)四：

17、創(chuàng)建T，N表示地形肯塔基州的HorseCave鎮(zhèn)位于一個洞穴之上，該洞穴曾用來為小鎮(zhèn)提供水源與水電。不幸的是，由于在洞穴之上傾倒的生活垃圾受到雨水的沖涮，使得流入洞穴的地下水受到了污染。通過對洞穴水體的染色跟蹤及三維測量，洞穴通道與小鎮(zhèn)的關(guān)系被揭示山來，表明了洞穴表面的垃圾傾倒點與洞穴下地F水受污染的關(guān)系。51察看洞穴及地形首先，您將打開BuildTIN場景，并瀏覽洞穴的測繪數(shù)據(jù)與一些地形數(shù)據(jù)圖層。您將使用這個地形數(shù)據(jù)來創(chuàng)建TIN,并在其上疊加其它圖層以察看洞穴與小鎮(zhèn)的關(guān)系。1點擊File菜單，選擇Open命令。FileEditVievSefectimiTools：DJiew.M2.瀏覽至Ex

18、ercise4文件夾，雙擊BuildTIN.sxd文件。OpenLockinEwsrised-該場景將o在目錄農(nóng)中,3.選中Fib驢meDuidriM-szdFitesM卽匡.ArcSceneDosumsnts(sxd：Scenelayeisroacfcrailrrid4.右擊Cavesurvey圖層，選洞穴的測繪數(shù)據(jù)包含盲Polyli制。該要素將顯示于其它要素之上你將創(chuàng)建一個TIN擇ZoomToLayer命令。Fl由于它要HU默認(rèn)高在三維中將自動繪程值為0。在下表面，為道路提供基準(zhǔn)高程。5.2從點數(shù)中INiH.步,現(xiàn)在你有一個Vipoints點圖層將使用這些點創(chuàng)建TIN表面。1.點擊3Dan

19、alyst中的Create層中包含一個SPOT”字段/ModifyTIN，選擇CreateTINFromFeatures命令。e9Cavesurvej包含一個SPOT”字段，記錄著點Laei:photc.trvipoffitspciinfeCroolo/Modif/IN.復(fù)選vipoints圖層?！癝pto”字段名將出現(xiàn)在形。34.InterpolatetoRasteikAddFekr在Heightsource下拉歹【I表中，并且圖層中的點將集中構(gòu)建三角改變默認(rèn)輸出路徑，新的TIN將被創(chuàng)建在Exercise4Terraindata文什夾中。點擊OK。LiJaceAnaluss卜Ca-iveit

20、fflpfions.CiedteTlhlFroniFeaturesInputsChecktheayci(5|thdtwilbousedtocreatethsspedfvi比settings.Lers.TIN將彳的高程值定-ipointspoint支創(chuàng)建并添義了它的medsraihoadh：添加到場景中。注意到TIN繪制在Cavesurvey圖層之上;勺基準(zhǔn)高度。lireaTIN中FsatiTIN是一種相當(dāng)好的表面模型。我們還可以通過向TIN中添加新的要素，使其更加精確完善。5.3向TIN中添加要素下面，您將向TIN中添加“軟”分隔線、“硬”分隔線與裁切多邊形。當(dāng)我們向TIN中添加railroa

21、d要素時，所添加的鐵路要素在TIN表面上顯示出來，但其并不影響表面的形狀。這種線性要素稱之為“軟”分隔線：Brklines中的要素具有高程信息，當(dāng)我們向TIN中添加brklines中的要素時將影響原有TIN表面的外形，這種線性要素稱之為“硬分隔線，常用于對所感興趣的區(qū)域的外形進(jìn)行細(xì)化調(diào)挫；我們還可以向TIN中添加smclp多邊形作為裁切多邊形時，用來對TIN的邊進(jìn)行平滑。1.點擊3DAnalyst中的Create/ModifyTIN菜單項，選擇AddFeaturestoTIN命令。2345/拉列表框的箭頭，選擇none。點Heigh在Layer3DAnafiustCreektheavcuslw

22、rosccturcsare口be住匚knametospecifyitsseltings.點擊TrianguiateasdropdownF拉列表框箭頭，選擇softline。InpulTIN:tin1Checktreaye-s|whoseeaturesarenametospecifyitsseltmas.ipairitscont:F亡cJj99AddFeaturestoTIN工具能夠白動檢測到圖層中有ELEVATION字段,并用它來定義高度。接受默認(rèn)設(shè)置，并按照“硬”分隔線聲聲舉行生成三角網(wǎng)。nsTie選取smclp圖層。點擊Height8.點擊Tagvaluefield下拉列表箭至此，您已經(jīng)定

23、義了需要向sourceCreektreayes|岡RoseeaturessheIds-psciruits&七Rinq.下拉列表箭InputsinpulTIN:brilCreektheave(e|wmseedturesnnetospscifyitsseitings.廠vipDintspontrairood新的要素已經(jīng)添加到TIN表面中了。你可以看到，鐵路線分布在較為平坦的谷底。5.4通過TIN設(shè)置要素的基準(zhǔn)高度下面，你將使用新生成的TIN表面設(shè)置道路與鐵路的基準(zhǔn)高程。面上去。ZonvertFea話框中點heightsf列表箭頭，選擇tinl。在彈出的對選擇Obtain點擊一F拉點擊OK。2.34

24、5現(xiàn)在，道路已經(jīng)被疊加到1.右擊roads圖層，在彈出的環(huán)境菜單中選擇Properties命令。o早PrO8lEGcreid|Sduicc|Sdeclbn|D呦切Joim咅RelalwE心唸6EConvertFeaturesDataSceneIn啓r爭FlvipointspoSaveAsLaerri.選擇Obtainh.點擊OK。曰0roadsightsforlayerfromsurface選項。Properties.railroad-brklinesEHCavesuveyGerxsiai|SiceSdecihnIDtsplftpEaseH醐-Height廣UseamnsLari舊lu已口re

25、xpRidETitasritheigHtsIo*I疔ObLsri匚IetLauerIna-tm-Jivrrti曲n5.5通過TIN設(shè)置柵格的基準(zhǔn)高度I何擴(kuò)宀Iirhn更加清晰。您將在TIN表面上疊在場景中加入小鎮(zhèn)的航空影像，使洞穴與小鎮(zhèn)的關(guān)系加航空影像，并使其部分透明以便能看到表面之下的洞穴1.右擊photo.tif圖層，在彈出的菜單中選擇Proper圖層，在彈出的菜一迂Refre2.在彈出的對話框中點擊BaseHeig858.8?823.3：787.7752.Z716.61fZoomToLapsSetDataSour3選擇Obtainheightsforlayerfromsurface選項。

26、4.點擊下拉列表箭頭，選擇tinl。51馬Liu出匚訓(xùn)rJw歸6.78.點擊OK現(xiàn)在，航空影像的透明度為30%。您可看到，TIN表面有這是因為TIN表面與航空影像具有相同的繪制優(yōu)先級。如果想要TIN顯示在航空影像之下,您可以在TIN的LayerPropeies對話框的Rendering標(biāo)簽中，將其繪制優(yōu)先級改為10（最低）。您也可以將TINBetisidEoutkShawMap在TImsparent文本框中輸入30。IExlert口牛切SmbakjflpFieIda|E在目錄表療選sphototf圖層使其顯示J黑大塊顯示在航空影像上,5.6整理場景1234在W點擊idth文本框中輸入5OK。I

27、snresswawRamp若要整理場景,首先必須關(guān)閉部分不需要使用的圖層,并使洞穴的輪廓線更明顯。取消對vipoints點圖層的復(fù)選。取消對brklines圖層的復(fù)選。取消對tinl圖層的復(fù)選。雙擊Cavesurvey圖層的線符號。56表面要素與航空影像提供了場影環(huán)境,現(xiàn)在，您可看到用粗線表示的洞穴的三維通道。使您可以很容易看出洞穴與小鎮(zhèn)之間的關(guān)系。將鼠標(biāo)放在ArcMap的工具條上右擊，在彈出的菜單中l(wèi)yst工具條。在ArcMap中添加3DAnalyst工具條。3DAnlyst工具條上所沒有的。其中的兩個是Interp57創(chuàng)建地形剖面圖洞穴沿谷底方向延伸。為了知道谷底的形狀，需要創(chuàng)建TIN的剖

28、面圖。為了創(chuàng)建剖面圖，必須有一條三維線（要素或圖形）。啟動ArcMap，將TIN拷貝并粘貼到地圖中，并手工數(shù)字化一條線以得到剖面線。1點擊下具條上的LaunchArcMap按鈕。此時，ArcMap啟動。2.點擊OK下面的3DAna具。這兩個工具都是用來創(chuàng)建表面的剖面圖的。3.現(xiàn)3DAnaSrieK：!t卜此両蠹nltoues.7在ArcScene的目錄表中，右擊tinl圖層，在彈出的環(huán)境菜單中選擇Copy。8zd嚴(yán)zd嚴(yán)纟Lapers：zd嚴(yán)zd嚴(yán)AddDela.參NewGioupLflrLasis|910在ArcMap的點擊InterpolateLine按鈕。目錄表中，復(fù)選tinl圖層。Xn十zd嚴(yán)zd嚴(yán)zd嚴(yán)zd嚴(yán)iLayers0tinlEdgetyp已SoftEdgeHardEdge11.點擊TIN表面的左上角，拖出一條線到右下角。雙擊鼠標(biāo)結(jié)束數(shù)