上機五-景觀視域分析

上機五-景觀視域分析上機五：景觀視域分析 景觀視線分析是景觀規(guī)劃的重要內容。利用ArcGIS的景觀視線分析功能，規(guī)劃師可以分析觀景點和觀景線路的視域范圍，以及景點的可視情況。這對于分析景點的可視效果，確定重要景點，規(guī)劃景點和觀景線路具有重要的作用。一、簡單的視線分析步驟1：啟動ArcMap，打開地圖文檔【chap07\練習數(shù)據(jù)\簡單視線分析\視線分析.mxd】。這是一個臨江靠山的居住小區(qū)的模型。加載“3DAnalyst”3D分析擴展模塊和“SpatialAnalyst”空間分析模塊。在任意工具條上點擊右鍵，在彈出的菜單中選擇【3DAnalyst】，顯示【3DAnalyst】工具條。在工具條【圖層】欄選擇【地表面】圖層，意味著將對該圖層進行三維分析。步驟2：繪制視線。在【3DAnalyst】工具條上，點擊【創(chuàng)建通視線】工具，顯示【通視分析】對話框。 ArcGIS視線分析功能只能應用于地表面，而對于地表面上的二維半和真三維建筑則不會納入計算。為此必須把建筑也做成地表面的一部分。 由于ArcGIS下的所有景觀視域分析都是在柵格表面上進行的，因此本節(jié)將介紹構建帶建筑的柵格地表面的方法。其基本思路是： （1）求得建筑的屋頂標高。根據(jù)建筑基地標高加上建筑高度，可以得到建筑屋頂標高。建筑基底標高可以從地形圖上讀取，也可以根據(jù)地表面求得。 （2）根據(jù)建筑屋頂標高把建筑轉換成柵格數(shù)據(jù)，并且如果地表面是TIN的話，也將其轉換成柵格數(shù)據(jù)。 （3）用柵格格式建筑替換柵格地表面上對應的建筑區(qū)域，使這些區(qū)域的柵格值變成建筑屋頂標高值。其中將用到【空間分析】擴展模塊，如果沒有加載該模塊，請首先加載它。2.1計算建筑屋頂?shù)臉烁?步驟1：啟動ArcMap，打開地圖文檔【chap07\練習數(shù)據(jù)\構建帶建筑的柵格地表面\構建帶建筑的柵格地表面.mxd】。其中【建筑】要素類已擁有【層數(shù)】屬性，【地表面】是TIN數(shù)據(jù)。 步驟2：求得建筑中部的點。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\DataManagementTools\要素\要素折點】，雙擊該工具，啟動【要素折點】對話框。設置輸入要素為【建筑】，輸出要素類設置為【chap07\練習數(shù)據(jù)\構建帶建筑的柵格地表面\景觀評價.mdb\分析過程數(shù)據(jù)\建筑內部點】，勾選【內部（可選）】，可保證新生成的點一定在多邊形內部。點擊【確定】。 打開生成的【建筑內部點】要素類的屬性表，【建筑】的所有屬性都會被繼承過來，其中【ORIG_FID】是【建筑】要素類的【OBJECTID】。 步驟3：求建筑內部點的高程。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\3DAnalysisTools\功能性表面\添加表面信息】，雙擊該工具，啟動【添加表面信息】對話框。輸入要素類設置為【建筑內部點】，輸入表面設置為【地表面】，輸出屬性項勾選【Z】，點【確定】。這將根據(jù)【地表面】TIN為【建筑內部點】添加高程“Z”屬性，它將作為建筑的基底標高。 步驟4：連接【建筑內部點】表到【建筑】表。 打開【建筑】的屬性表，新建雙精度字段【屋頂標高】。右鍵點擊【建筑】圖層，在彈出菜單中選擇【連接和關聯(lián)】→【連接…】，顯示【連接數(shù)據(jù)】對話框，設置如下圖所示，它將根據(jù)【建筑】的【OBJECTID】和【建筑內部點】的【ORIG_FID】連接兩個表。 步驟5：計算建筑的屋頂高度。 打開【建筑】的屬性表，計算【屋頂標高】字段，讓其等于【[Z]+[層數(shù)]*3】，完成后解除連接。2.2把TIN和建筑轉換成柵格數(shù)據(jù) 步驟1：把TIN【地表面】轉換成柵格數(shù)據(jù)【柵格地表面】。在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\3DAnalysisTools\轉換\由TIN轉出\TIN轉柵格】，雙擊該工具，啟動【TIN轉柵格】對話框。設置【輸入TIN】為【地表面】。設置【輸出柵格】為【chap07\練習數(shù)據(jù)\構建帶建筑的柵格地表面\景觀評價.mdb\柵格地表面】。設置【采樣距離】為【CELLSIZE0.2】，即將每個柵格點的邊長設置為0.2米，以獲得較高的精度。接受其它默認值，點擊【確定】。步驟2：把【建筑】要素類轉換成柵格數(shù)據(jù)【柵格建筑】。在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱ConversionTools\轉為柵格\面轉柵格】，雙擊該工具，啟動【面轉柵格】對話框。設置【輸入要素】為【建筑】，設置【字段值】為【屋頂標高】。設置【輸出柵格數(shù)據(jù)集】為【chap07\練習數(shù)據(jù)\構建帶建筑的柵格地表面\景觀評價.mdb\柵格建筑】。【像元大小】設置為【0.2】，保持與【柵格地表面】的像元大小相同。點擊【環(huán)境…】按鈕，在【環(huán)境設置】對話框中展開【處理范圍】，設置【范圍】欄為【與圖層柵格地表面相同】。點【確定】。這保證了【柵格建筑】的范圍與【柵格地表面】相同。2.3用柵格建筑更新柵格地表面 步驟1：判斷是否是建筑區(qū)域。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\SpatialAnalystTools\數(shù)學分析\邏輯運算\為空】，雙擊該工具，啟動【為空】對話框。設置【輸入柵格】為【柵格建筑】，【輸出柵格】為【chap07\練習數(shù)據(jù)\構建帶建筑的柵格地表面\景觀評價.mdb\建筑柵格是否為空】。點擊【環(huán)境…】，設置【范圍】欄為【與圖層柵格地表面相同】，點【確定】。 新生成的柵格【建筑柵格是否為空】中，建筑區(qū)域的柵格值為【0】，非建筑區(qū)域為【1】。 步驟2：更新【柵格地表面】。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\SpatialAnalystTools\條件\條件函數(shù)】，雙擊該工具，啟動【條件函數(shù)】對話框。設置如下圖所示。點擊【環(huán)境…】，設置【范圍】欄為【與圖層柵格地表面相同】，點【確定】。 步驟3：柵格地表面的三維顯示。啟動ArcScene。加載上一步生成的上個地表面【帶建筑柵格地表面】。在【內容列表】面板中個雙擊【帶建筑柵格地表面】圖層，打開【圖層屬性】對話框。切換到【基本高度】選項卡，選擇【浮動在自定義表面上】。切換到【符號系統(tǒng)】選項卡，在【顯示】欄中選擇【已分類】，【類別】欄選擇【1】，更改符號顏色為綠色。切換到【渲染】選項卡，在【效果】欄中勾選【相對于場景的光照位置為面要素創(chuàng)建陰影】和【使用平滑陰影】。點【確定】。三、觀景點視域分析 步驟1：啟動ArcMap，打開地圖文檔【chap07\練習數(shù)據(jù)\視域分析\觀景點視域分析.mxd】。其中【觀察點】圖層是某住宅樓的3個觀景陽臺的位置。 步驟2：設置觀景點高度位置參數(shù)。 【觀察點】目前只有一些平面點，下面要把它們放置到制定的觀景高度。打開【觀察點】的屬性表，增加雙精度類型的【SPOT】字段和【OFFSEAT】字段，其中【SPOT】字段用于指定觀察點的地面高程，【OFFSEAT】字段用于指定觀察點和地面高程之間的高差。啟動編輯，按下圖輸入觀察點屬性值，然后停止編輯并保存。其中【SPOT】字段的值均為21.5，代表該棟樓的基底標高；【OFFSEAT】字段中，2.1米和10.5米分別是一樓和四樓人眼和地面的高差。步驟3：觀察點分析。在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\3DAnalysisTools\可見性\視點分析】，雙擊該工具，設置如下圖所示。點【確定】開始計算。結果如下圖所示（已打開【建筑】圖層）。步驟4：計算結果分析。打開剛生成的【觀察點分析】柵格的屬性表，如下圖所示。其中【OBS1】、【OBS2】、【OBS3】字段分別對應3個觀察點的視域，其值為【1】代表柵格點可視，【0】代表不可視，例如【Value】值為7的區(qū)域，其OBS1】、【OBS2】、【OBS3】字段均為1，因此可以被0、1、2號觀察點同時看到。四、觀景面視域分析 步驟1：啟動ArcMap，打開地圖文檔【chap07\練習數(shù)據(jù)\視域分析\觀景面視域分析.mxd】。其中【游園視點】圖層是游園內5米*5米點陣，將代表游園的視點。其【OFFSETA】屬性值均為1.5，沒有SPOT屬性，意味著視點將抬高地面1.5米。 步驟2：視域分析。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\3DAnalysisTools\可見性\視域】，雙擊該工具，設置如下圖所示。點【確定】開始計算。 步驟3：計算結果分析。 對計算結果【游園視域分析】圖層作基于【Value】字段的【唯一值】符號化，得到最終效果圖。 該柵格圖像的【Value】值是柵格點被看到的視點數(shù)目，例如值為120的柵格點代表它能被120個視點看到。五、觀景線路視域分析 步驟1：啟動ArcMap，打開地圖文檔【chap07\練習數(shù)據(jù)\視域分析\觀景線路視域分析.mxd】。其中【沿河步行線】圖層是沿河的一條步行景觀線路。其【OFFSETA】屬性值均為1.5，沒有SPOT屬性，意味著視點將抬高地面1.5米。 步驟2：為線路增密折點。 在【目錄】面板中，瀏覽到【工具箱\系統(tǒng)工具箱\EditingTools\增密】，雙擊該工具，設置如下圖所示。設置【輸入要素】為【沿河步行線】。設置【增密方法】為【DISTA