基于三维地理环境的土地整治规划成果表达.docx
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基于三维地理环境的土地整治规划成果表达
基于三维地理环境的土地整治规划成果表达
Theexpressionofthelanddevelopmentandconsolidationplanningdatabasedon three-dimensionageographicalenvironment.
摘要:
目前,三维地形可视化技术在土地规划领域普遍运用,但大部分侧重于单纯的三维地形显示及三维地形表面分析等,而对于规划成果基于三维地形环境下的规划图与动态统计图表综合成果的表达还鲜有研究。
本文以土地整治规划成果表达的方式为例,充分利用ArcGIS软件平台,通过ArcScene三维建模技术及ArcMAP地理信息的可视化表示功能,研究基于地形图、遥感影像及统计数据一体化的三维可视化地图表达方式,为规划成果汇报与展示提供有效的技术支持。
本文基于ArcScene平台构建全国地形三维可视化模型,然后导出二维图,叠加到ArcMap中的矢量图层上,再基于图斑属性生成属性表格,并动态标注在相应的图斑上。
从而实现三维地形环境与动态统计图表的综合成果表达。
本文基于ArcGIS软件所建立的多维可视化模型,非常适合土地规划成果的表达与展示,弥补了传统的二维和三维可视化的局限性。
Abstract:
Atpresent,technologyof3Dterrainvisualizationiswidelyusedinthefieldoflandplanning.However,most studieshavesimplyfocusedon3Dterraindisplayandtheanalysisof 3Dterrainsurface. Therehasbeenlessresearchonthecomprehensiveexpressionof boththeplanningdrawingsandthedynamicstatisticsandchartsbasedon 3Dgeographicalenvironment.Takingtheexpressionofthelanddevelopmentandconsolidationplanningasanexample,theauthormakesthebestuseofArcGIS,technologyof3DmodelingofArcSceneandGeographicInformationVisualizationofArcMAPandmakesastudyonthecomprehensiveexpressionbasedontopographicmaps,remotesensingimagesandstatistics,supplyingthetechnicalsupportforthefinalreportingoftheplanningresults.
BasedonArcScene,anationwide terrain visualizationmodelisdesigned,thena2Dgraphisimportedfromthat.FeatureLayersissuperposedwiththe2DgraphonArcMap.Basedonthepropertiesofeachpolygons,attributetablesisgeneratedandidentifieddanymicallyontherelevantpolygon.Thereby,thecomprehensiveexpressionofboththeplanningdrawingsandthedynamicstatisticsandchartsbasedon 3Dgeographicalenvironmentisachieved.
The3DmodlebasedonArcGISisverysuitablefortheachievementexhibitionoflandplanning,anditcanmakeupthelimitationoftraditional2Dand3DVisualization.
一三维地形图的制作
1将dem数据转换为tin数据
2将tin转换为tingrid
3将遥感影像叠加到arcscene中去
4给遥感影像赋高程值
5叠加全国矢量图层,设置高程,制作三维效果的外围墙。
二属性表格的显示
三基于ARCMAP制作统计符号
矢量图层properties-Symbology-charts-bar,将需要统计的字段选中。
四软件准备:
ArcGISDesktop9.2----ArcMap(3D分析模块)
实验数据:
矢量图层——等高线、全国行政区划图1:
400万
遥感影像——全国250m分辨率MODIS影像
预备知识:
不规则三角网TIN、数字高程模型DEM
ArcMap中Tools----Extensions,3DAnalysis复选框
一)
1由等高线矢量数据生成TIN
23DAnalysis—Create/ModifyTIN-----CreateTINfromFeatures,在弹出的对话框中设置参数,,在需要参与构造TIN的图层名称前的复选框上打勾,指定每个图层中的一个字段作为HeightSource(高度源),设定三角网特征输入方式,三角网为hardreplace(硬替换)。
可以选定某一个值的字段为属性信息(或者None).
3执行菜单命令3DAnalyst(三维分析)→Convert(转换)→TINtoRaster(从TIN到栅格数据),设置输入图层为TIN,属性值为Elevation,Z值因子为1,像素大小为50,,指定输出文件的路径(图6-4)。
确定后得到DEM数据,其中每个栅格单元大小为50m×50m的区域。
二)、Tin的显示及应用(可以不用)
在上一步操作的基础上进行,关闭除tin之外的所有图层的显示,编辑图层tin的属性,在图层属性对话框中,点击Symbology(符号)选项页,将Edgetypes(边类型)和Elevation(高程)前面复选框中的勾去掉。
在AddRenderer(添加渲染)对话框中将Edgeswiththesamesymbol(所有边用同一符号渲染)和Nodeswiththesamesymbol(所有点用同一符号渲染)两项添加到TIN的显示列表中(上图),点击确定后,将TIN图层局部放大(上图),认真理解TIN的存储模式及显示方式。
(二)DEM的应用
1坡度
加载TINGRID,3DAnalyst(三维分析)→SurfaceAnalysis(表面分析)→Slope(坡度),在对话框中设置InputSurface(输入表面)为tingrid文件,Outputmeasurement(输出度量)为Degree(度),Zfactor(Z因子)为1,Outputcellsize(输出像素大小)为50,在Outputraster(输出栅格)中指定存储位置及名称(图6-13),得到坡度栅格文件(图6-14)。
4、计算地形表面的阴影图
执行菜单命令3DAnalyst(三维分析)→SurfaceAnalysis(表面分析)→Hillshade(山体阴影),其中Azimuth(方位角)设置为315,Altitude(高度角)设置为45,生成地表阴影栅格。
四、坐标系调整
Modis数据的坐标系:
等高线矢量数据的坐标系:
全国行政区划矢量图的坐标系:
将遥感影像纠正成兰伯特投影,北京54坐标系。
误差不超过0.5mm。
用全国行政区划图来纠正。
先通过参数法将椭球一致,再将椭球上点通过兰伯特投影变成平面坐标系。
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