基于GIS的城市三维空间分析教程.pdf

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1、上机练习53DAnalysis目标目标目标：目标：：：利用ArcGIS的三维空间分析功能，计算工程中的土方量，产生纵剖面，计算道路在地形表面的实际长度，计算针对某个参考平面（如水位面）的之上或之下的表面积和体积，如某山体的土方量、某水库的库容或某湖塘的容量。数据数据数据：数据：：：a．现状等高线（线状，cnt_ext.shp），用于计算工程实施前的土方量。b．设计等高线（线状，cnt_dsn.shp），用于计算工程实施后的土方量。c．边界（面状，bound.shp），用于界定分析的空间范围（extent）。d．观察道路（线状，road_view.shp），用于产生三维剖面图。e．

2、规划湖塘区域（栅格，grid_lake），用于计算规划湖塘区域的容量。f．规划湖塘边界（线状，lake_line.shp），仅用于显示规划湖塘的界线，不参与计算。由等高线一一一、一、、、由等高线由等高线由等高线创建创建创建创建不规则三角网不规则三角网不规则三角网（不规则三角网（（（TIN）））1．运行ArcMap，创建空地图，加载3DAnalyst和SpatialAnalyst模块，如果两模块未能激活，点击Tools菜单下的Extensions3DAnalyst，勾选和SpatialAnalyst前的复选框，点击Close按钮。再加载3DAnalyst和SpatialAnalys

3、t工具条。2．使用标准工具条中的按钮添加存放在文件夹F:SpatialAnalysisExercisesex04中的bound、cnt_ext和cnt_dsn数据层。3．为地图设置距离单位和显示单位。在“DataFrameProperties”对话框中，把地图的距离单位和显示单位设置为Meters。4．依次将bound、cnt_ext和cnt_dsn层重命名为“边界”、“现状等高线”和“设计等高线”，并保存当前的地图文档为ex04_1。5．三维分析要在栅格数据的基础上进行，需要事先统一设置空间分析环境。点击3DAnalyst工具条的下拉箭头，打开Options对话框，设置相

4、关参数：1）打开Options对话框中的General选项卡，设置默认工作路径为：“F:SpatialAnalysisExercisesex04”。2）打开Options对话框中的Extent选项卡，在AnalysisExtent下拉框中选择“SameasLayer边界”。3）打开Options对话框中的CellSize选项卡，在AnalystCellSize下拉框中选择“Asspecifiedbelow”，并在cellsize文本框中输入10，即统一栅格大小为10米。6．首先产生基于现状等高线的TIN。选择3DAnalyst工具条的Create/ModifyTIN—>Cr

5、eateTINFromFeatures（由要素创建TIN）命令（图1）。在CreateTINFromFeatures对话框中，勾选“现状等高线”数据层，再依次设定其参数：1）设置高程源字段（HeightSource）为Contour2）保持要素合成方式（Triangulateas）为缺省项hardline（硬隔断线）3）标志值字段为灰色，不可选，因为没有合适的字段值。该字段的值被用来标记TIN要素。再勾选“边界”数据层，设定参数高程源字段为None，要素合成方式为softclip（软隔断线，并作为剪切边界），标志值字段选为None。最后指定输出TIN文件的路径和文件名，如F:S

6、patialAnalysisExercisesex04tin_ext（如图2）。输出的TIN格式的文件将自动加载到当前的数据组中（图3）。7．用与上一步同样的方法，为设计的等高线创建TIN。不同的是，勾选的数据层是“设计等高线”，输出的文件名设为tin_dsn。输出结果见图4。图1图2图3图4二二二、二、、、计算按计算按照照照设计照设计进行工程实施的挖填方量1．选择3DAnalyst工具条的SurfaceAnalysis—>Cut/Fill…（计算挖填方）命令，弹出Cut/Fill对话框。把以前的表面（Beforesurface）设为tin_ext，以后的表面（Aftersur

7、face）设为tin_dsn，保持Zfactor的值不变，输出栅格大小为10，输出栅格的名称为tin_cutfill（图5）。点击OK，执行计算。2．表示挖填方计算结果的栅格文件tin_cutfill，以分级符号显示（图6）。符号有三种颜色，红色表示NetGain（净填方），灰色表示Unchanged（不填不挖），蓝色表示NetLoss（净填方）。如果打开LayerProperties对话框，查看各级符号对应的数值范围，其中，NetGain对应VOLUMN（体积）值大于零的栅格，