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一、 目的
三维分析模块是ArcView一个重要的扩展模块,通过三维模型的建立 ,从透视三维的角度对空间数据进行可视化观察,直观地显示和查询数据,实现对表面模型的分析。通过本次实习,我们应:
1、 加深对三维地形、地貌的认识;
2、 熟练掌握ARCVIEW中建立三维模型的技术方法。
3、 结合实际,增强三维分析帮助解决地学空间分析问题的能力。
二、 实验准备
1、 软件准备:Arcview
2、 数据准备:文件feapt-clip1.dbf,feapt-clip1.shp,feapt-clip1.shx,文件terlk-clip1.dbf,terlk-clip1.shp,terlk-clip1.shx,文件夹cal2和info。
三、 实验内容
1、 三维场景的创建
方法一:
(1) 打开ArcView,点击【File】下的【Extensions】 中的“3D Analyst”复选框来添加三维分析模块。
(2) 激活位于工程左侧的3D Scenes(三维场景)图标;
(3) 单击NEW打开一个新的三维场景;
(4) 按下
(Add Theme图标按钮),分别添加并激活terlk-clip1、cal2层面;
(5) 打开并点击三维场景中的按钮 ,以显示这几个层面(见图1);
图1. 没有对各层面进行三维属性定义之前的三维显示
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(6) 激活cal2层面,再点击【Theme】菜单下的【3D Properties】,设置【3D Properties】(见图2)下的Base heights为Surface选项,Surface的文件名为cal2层面的文件名,设置高程的偏移量(Offset Heights)为0。
图2. 3d Theme Properties对话框
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(7) 然后激活层面terlk-clip1,点击【Theme】 下的【3D Properties】,因为cal2层面和terlk-clip1层面离的很近,为了显示清楚,可以设置Offset Heights的值为3。
(8) 点击【3D Scene】菜单下的【properties】,修改设置三维场景的属性。设置三维场景的垂直放缩因子(Vertical exaggeration factor)为1,背景色(Background color)为白色,太阳方位角( Sun azimuth)为Northeast,太阳高度角( Sun altitude)为Low。图3是这两个层面的三维显示。
图3. cal2和terlk-clip1的三维显示
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方法二:
(1) 打开ArcView中的已有视图,点击【View】下的【3D Scene】;
(2) 在随后出现的对话框中,系统会出现两个选择,询问选择以层面(Themes)方式来添加到三维场景,还是选择以图象(Image)的方式来添加到三维场景。在本例中,选择“层面(Themes)”方式,再点击OK确认。
(3) 在创建的三维场景中,激活cal2层面,点击【Theme】 下的【3D Properties】命令,设置【3D Properties】下的Base heights为Surface选项,Surface的文件名为cal2层面的文件名;
(4) 同样,激活层面terkl-clip1,点击【Theme】 下的【3D Properties】,设置Offset Heights的值为3。
(5) 点击【3D Scene】菜单下的【properties】,修改设置三维场景的属性,包括三维场景的垂直放缩因子、背景色、太阳方位角、太阳高度角。
(6) 如果想要修改三维场景的名称,则可以通过点击【3D Scene】菜单下的【properties】,修改Name项则可。
2、 二维多边形数据的三维显示
(1) 打开ArcView,双击位于工程左侧的3D Scenes(三维场景)图标,打开一个新的三维场景;
(2) 按下Add Theme图标按钮,添加二维多边形数据bldg层面及其表面数据dtm-mesh层面;
(3) 打开并激活主题,点击【Theme】 下的【3D Properties】命令,编辑多边形主题的3D properties的值:Base Heights的值设为Surface项,Surface的文件名为dtm-mesh层面的文件名,偏移量设为0,延伸值的设定须点击这一项右侧的按钮 ,则在随后出现的对话框左侧会出现多边形主题的所有属性字段,双击建筑物高度字段,再点击OK确认,Extrude by的选项设为“Adding to base height”(见图4);
(4) 点击【3D Scene】 下的【Properties】命令,设置背景色、垂直缩放因子、太阳高度角、太阳方位角的值;
(5) 双击多边形主题的图例,打开图例编辑器,将Legend Type设置为Unique Value,将Value Field设置为ID,点击Apply确认,则每个建筑物的颜色都不同。结果见图5。
3、 三维形状的建立
(1) 用一个点主题的属性字段代表高度创建三维点主题
1) 激活点主题A.shp;
2) 点击【theme】菜单下的【convert to 3D shapefile】;
3) 选择Attribute为【Get Z values from】 的选项,按Ok确定;
4) 从出现的下拉列表中,选择Elev为三维点主题的高程值;
5) 在随后出现的对话框中,输入新的点主题的文件名AA.shp,并按OK确认;
6) 在询问是否将新建的SHAPE文件添加为一个主题时,选择yes;
新生成的点主题,是一个三维的点集,每个点都有三个值(x, y, z),(x, y)表示点的坐标,z 表示其高程值或某一方面的属性值。(见图6)
(2) 根据表面模型的值来创建三维线主题
1) 激活线主题road.shp;
2) 点击theme菜单下的【convert to 3D shapefile】;
3) 选择Surface为【Get Z values from】 的选项,按Ok确定;
4) 从出现的对话框中,选择表面模型的文件名;
5) 在随后出现的对话框中,输入新的线主题的文件名road3d.shp,并按OK确认;
6) 在询问是否将新建的SHAPE文件添加为一个主题时,选择yes。
得到的这个三维线主题,因为和表面是同一高程,所以在三维场景显示时,可以把表面主题关闭,或者在设置线主题的三维属性时,给Offset heights选项输入一个小值,将线层面的高程相对于表面提高几个单位。(见图7)
四、 实习报告要求
将所做工作以幻灯片形式做以汇报,内容包括原理、过程、结果。 |
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