mapgis第九章_三維模型分析

1、第九章第九章 三維模型分析三維模型分析v教學目的：教學目的： 三維模型分析三維模型分析v教學要求：教學要求： 了解了解GRD和和TIN模型模型 了解了解DEM構建及應用構建及應用 了解電子沙盤構建和使用了解電子沙盤構建和使用 教學目的與要求教學目的與要求v9.1 MAPGIS三維分析基礎三維分析基礎 v9.2 創(chuàng)建表面創(chuàng)建表面 v9.3 圖件繪制圖件繪制v9.4 表面分析表面分析v9.5 電子沙盤電子沙盤主要內容主要內容vMAPGIS三維分析的基礎是數字地形模型（三維分析的基礎是數字地形模型（DTM）。）。vDEM是數字高程模型（是數字高程模型（Digital Elevation Model）

2、的）的簡稱，它是以簡稱，它是以數字的形式數字的形式按一定的按一定的結構組織結構組織在一起，在一起，表示實際表示實際地形特征空間分布地形特征空間分布的數字的數字定量模型定量模型。9.1 MAPGIS三維分析基礎三維分析基礎 v最基本的最基本的DEM模型是由一系列地面點的模型是由一系列地面點的x，y坐標坐標及及與之相對應的與之相對應的高程高程z所組成，由于這一原因，高程所組成，由于這一原因，高程模型又叫模型又叫地形模型地形模型。實際上地形模型不僅包含高程。實際上地形模型不僅包含高程屬性，還包含其他的屬性，還包含其他的地表形態(tài)屬性地表形態(tài)屬性，如坡度、坡向，如坡度、坡向等。數字地形模型（等。數字地形

3、模型（Digital Terrain Model）是地形）是地形表面形態(tài)屬性信息的數字表達，是帶有空間位置特表面形態(tài)屬性信息的數字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數字描述。在地理信息系統(tǒng)中，征和地形屬性特征的數字描述。在地理信息系統(tǒng)中，DEM是建立是建立DTM的基礎數據，其他的地形要素可的基礎數據，其他的地形要素可由由DEM直接或間接導出，稱為直接或間接導出，稱為“派生數據派生數據”，如坡，如坡度、坡向。度、坡向。v對于DEM數據由于觀測方法和獲取途徑不同，DEM數據分布規(guī)律、數據特征有明顯的差異，按其空間特征可分為：格網數據和離散數據。v格網數據：把DEM覆蓋區(qū)劃分為規(guī)則網格，每個網

4、格大小和形狀都相同，用相應矩陣元素的行列號來實現網格點的二維空間定位，第三維為網格點的特征值，可以是高程和屬性，網格大小代表數據精度。v離散數據：由于受觀測手段的限制，無法得到所有地理位置上的觀測值，一般也不可能按規(guī)則網來獲得數據，離散數據DEM的平面二維地理空間定位由不規(guī)則分布的離散樣點平面坐標實現，第三維仍為高程和屬性特征值。一、一、GRD模型創(chuàng)建模型創(chuàng)建vGRD模型操作專門針對以柵格為基礎的高程格模型操作專門針對以柵格為基礎的高程格網數據。在網數據。在GRD模型中可以對輸入的離散數據模型中可以對輸入的離散數據進行顯示、交互式地修改、離散數據網格化、進行顯示、交互式地修改、離散數據網格化、

5、稀疏網格插密、繪制各種圖形等各種分析操作。稀疏網格插密、繪制各種圖形等各種分析操作。其中，除了其中，除了“離散數據網格化離散數據網格化”只針對非規(guī)則只針對非規(guī)則網數據進行操作以外，其它功能均針對于規(guī)則網數據進行操作以外，其它功能均針對于規(guī)則網數據進行操作；如果當前的數據格式不正確，網數據進行操作；如果當前的數據格式不正確，系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行并給出相關信息。系統(tǒng)會拒絕執(zhí)行并給出相關信息。9.2 創(chuàng)建表面創(chuàng)建表面 GRD模型創(chuàng)建 不規(guī)則三角網（TIN）也是DTM的一種表現形式。所謂TIN模型，實質上是將原始離散數據點，按一定規(guī)則連接成Delaunay三角形，然后在此基礎上進行分析。與GRD模型相比,T

6、IN模型可以不必對原始離散數據進行網格化處理，而是直接對這些非網格化數據直接建立三角剖分，進行分析。 要構建TIN同樣必須首先將原始數據進行柵格化處理，而這一過程如前所述有兩種情況：原始數據為等高線和原始數據直接是離散數據。二、TIN模型創(chuàng)建 v對于所生成的三角剖分網，可根據實際需要進行編輯處理：1.交換三角剖分網邊v選中本菜單項后，可以用鼠標選取任一條三角形邊，如果共此邊的兩個三角形組成的四邊形不是凹多邊形，那末該三角邊將被調整為多邊形的另一對角邊。2.刪除三角剖分網邊v選中本菜單項后，可以用鼠標選取單條三角形邊進行刪除；也可以用鼠標拉出一個矩形區(qū)域，刪除區(qū)域內的部分三角網邊。注意：當需要保

7、存時，應選擇“壓縮”存儲方式。3.整理三角剖分網v該功能是刪除三角網邊緣的一些滿足條件的狹長的三角形。選中本菜單項后，系統(tǒng)將彈出圖9-10所示的對話框。確認后，系統(tǒng)即進行整理工作。 圖圖9-10 9-10 整理三角剖分網對話框整理三角剖分網對話框 在在MAPGIS中通過中通過GRD模型可以繪制模型可以繪制“網格網格立體圖繪制立體圖繪制”、“平面等值線圖繪制平面等值線圖繪制”及及“彩彩色等值立體圖繪制色等值立體圖繪制”。此功能只能處理網格化。此功能只能處理網格化的數據，值得注意的是若欲繪制上述三種圖件的數據，值得注意的是若欲繪制上述三種圖件時，在系統(tǒng)的工作區(qū)中若未裝入網格化的數據時，在系統(tǒng)的工作

8、區(qū)中若未裝入網格化的數據或者將裝入非網格化高程數據時，系統(tǒng)會彈出或者將裝入非網格化高程數據時，系統(tǒng)會彈出標準的文件名輸入對話框，提請用戶選擇標準的文件名輸入對話框，提請用戶選擇“*.2DM”或或“*.GRD”供處理。供處理。9.3 圖件繪制圖件繪制 1.網格立體圖繪制 2.平面等值線圖繪制 3.彩色等值立體圖繪制9.4 表面分析表面分析圖圖9-15 9-15 區(qū)域蓄積量區(qū)域蓄積量/ /表面積計算設置對話框表面積計算設置對話框計算表面積圖圖9-16TIN9-16TIN蓄積量蓄積量/ /表面各計算界面表面各計算界面 圖圖9-17 格網蓄積量格網蓄積量/表面積計算界面表面積計算界面二、坡度與坡向的計算 三、可視性分析四、提取剖面五、表面陰影六、表面長度計算 9.5 電子沙盤 一、MAPGIS網絡分析基礎圖圖8-17 8-17 網絡模型網絡模型 二、網