GIS支持下的TIN表面模型体积的计算

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在ArcSence中如何对TIN表面进行立体化显示

在ArcSence中如何对TIN表面进行立体化显示

在ArcSence中如何对TIN表⾯进⾏⽴体化显⽰
在ArcSence中如何对TIN 表⾯进⾏⽴体化显⽰?
在ArcSence中显⽰的tin⼀般都是简单的⼀个⾯,⽴体感不强,这时如果要将tin表⾯⽤作地表⾯使⽤,没有⼀定厚度,显得不是很真实。

下⾯要做的就是让tin表⾯以⼀定的厚度进⾏显⽰:
1.打开ArcToobox中,找到3D Analyst ⼯具—转化—由TIN转出—TIN范围。

2.加载tin,输出要素类型中,选择Line,意思是以线的形式输出tin的范围。

3.新⽣成的图层上右击选择图层属性,在拉伸选项下勾选“拉伸图层中的要素”,拉
伸值根据需要⾃⾏调整,“拉伸⽅式”选择第⼀个。

这样可以将⽣成的范围线拉伸成⾯。

4.上⼀步已经使tin具有⼀定的厚度,如果要模拟⼀个⼭坡的话,还可以进⼀步调整,
使其⽴体感更强。

重复第⼆、三步骤,输出要素类型中,选择Polygon;图层属性中拉伸值,拉伸⽅式不变。

5.在图层属性中找到“基本⾼度”选项卡下对“图层偏移”进⾏设置,偏移值参考第
三步中的拉伸值。

最终结果如下图所⽰。

GIS的空间数据结构

GIS的空间数据结构

GIS的空间数据结构在地理信息系统(GIS)中,空间数据结构是用于组织和描述空间信息的数据模型。

它能够将现实世界中的地理现象和空间实体转化为计算机可处理和存储的数据形式。

以下是关于GIS空间数据结构的几个主要组成部分:1、矢量数据结构:矢量数据结构以点、线和多边形来表示空间实体。

每个点由一对坐标(x,y)定义,线由一系列坐标点构成的序列定义,多边形则由一个闭合的坐标序列定义。

矢量数据结构适用于表示连续的空间现象,如地形、河流、土地利用等。

2、栅格数据结构:栅格数据结构将空间划分成均匀的网格,每个网格对应一个像素或地块。

每个网格的值通常代表该区域的一种属性,如海拔、植被类型、人口密度等。

栅格数据结构适用于表示连续的空间现象,特别是那些可以很容易转化为像素值的数据,如卫星图像。

3、不规则三角网(TIN):这是一种用于表示三维表面的数据结构。

它由一系列不重叠的三角形构成,每个三角形表示一个地形表面。

TIN 数据结构适用于表示连续且不规则的空间现象,如地形起伏、土壤类型等。

4、对象-关系型数据结构:这种数据结构将空间实体表示为对象,并将属性、事件和其他空间关系表示为对象的属性。

对象-关系型数据结构适用于表示复杂的空间关系和具有多种属性的空间实体。

在GIS应用中,选择适当的数据结构对于提高数据处理、查询和分析的效率至关重要。

此外,不同的数据结构也具有不同的优缺点,需要根据具体的应用需求和数据特性来选择。

基于ArcSDE的GIS空间数据存储分析引言随着地理信息系统(GIS)在各个领域的广泛应用,如何有效地存储和管理空间数据成为了一个重要的问题。

ArcSDE(Spatial Data Engine)作为一种先进的空间数据存储和分析技术,为GIS应用提供了强大的支持。

本文将介绍ArcSDE的基本概念、优势及其在GIS空间数据存储分析中的应用。

ArcSDE概述ArcSDE是一种面向对象的地理数据库引擎,它由Esri公司开发,可在多种数据库管理系统(如Oracle、PostgreSQL、MySQL等)上运行。

基于GIS的土方量填挖计算方法及应用

基于GIS的土方量填挖计算方法及应用

基于GIS的土方量填挖计算方法及应用[摘要]利用GPS接收机获取三维地形点数据,然后运用Arcgis的3D analyst 模块生成TIN模型,计算填挖土方量。

填挖土方量的计算结果与实际结果比较,挖方误差约为-4.7%,填方误差约-1%。

与cass相比具有较高的精度和可视化效果,可作为工程造价土方计算的方法。

[关键词]Arcgis TIN 土方量计算在水利水电工程,土地整理和道路选线等领域,往往要对原地貌进行改造以便于布置各类建筑物;平整土地以便于农田管理﹑铺设地下管线等。

而对所改造区域进行填挖土方量计算是工程造价的重要组成部分。

特别是在土地整理项目中,填挖土方占据工程总投资的约40%-80%[4]。

传统的土方量计算方法主要有断面法﹑方格法﹑等高线法等[6-8],主要利用cass软件实现。

随着计算机技术与现代测绘技术日臻成熟,利用地理信息系统软件计算填挖土方量成为可能。

本文基于Arcgis软件的强大功能,在对其原理、方法论述的基础上,通过工程实例进行了填挖土方量的准确计算。

1计算原理Arcgis是美国环境系统研究所(ESRI)开发的新一代基于窗口的集成GIS 软件,支持多种类型的数据和大型数据库,有强大的空间分析、统计分析功能[2]。

运用Arcgis的3D analyst模块生成TIN模型之后,可以通过cut/fill命令计算生成填挖土方量。

1.1数字高程模型(DEM)DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达。

从数学的角度,DEM是一种用X、Y、Z坐标对地球表面地形地貌的一种离散数字表达,是表示区域D上的三维向量有限序列,用函数的形式表述为:β=(X,Y,Z)(i=1,2,3,…,n)(式中X、Y为平面坐标,Z是(X,Y)所对应的高程值)。

DEM模型按照数据的表现形式主要分为两种:不规则三角网(Triangulated Irregular Network简称TIN)和规则格网(简称GRID)[1]。

ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示练习数据

ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示练习数据

DEM的应用包括:坡度:Slope、坡向:Aspect、提取等高线、算地形表面的阴影图、可视性分析、地形剖面、水文分析等,其中涉及的知识点有:a)对TIN建立过程的原理、方法的认识;b)掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法。

(对于这两步的教程本人之前有做过,下面教程不会再重复)c)掌握根据DEM 计算坡度、坡向的方法。

d)理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。

e)利用ArcGIS的提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。

下面开始教程:工具/原料∙软件准备:ArcGIS Desktop 10.0---ArcMap(3D Analyst模块和spatial analyst模块)∙数据:DEM和TIN(使用由本人前面的教程【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】得到的结果数据。

∙原始数据下载:/s/1GGzT2方法/步骤1. 1建议先看【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】经验教程,因为本经验教程的数据使用的是此经验的最后结果数据!(数据会提高下载,另外本人使用的版本是10.1英文版,不过教程步骤为中文的,本人翻译过来,方便大家!有些地方和9.3差别很大,和10.0差别不大)ENDDEM应用之坡度:Slope1. 1首先,(1) 新建地图文档,加载【ArcGIS地形分析--TIN及DEM的生成,TIN的显示】经验教程中得到的DEM数据:TINGrid(2) 在【ArcToolbox】中,执行命令[3D Analyst工具]——[栅格表面]——[坡度],参照下图所示,指定各参数:2. 2执行后,得到坡度栅格Slope_tingri1:坡度栅格中,栅格单元的值在[0 -82] 度间变化3. 3右键点击图层[Slope_TinGrid],执行[属性命令],设置图层[符号系统],重新调整坡度分级。

将类别调整为5,点[分类]按钮,用手动分级法,将中断值调整为:8,15,25,35,90。

ArcScene支持下基于TIN的填挖方量计算_段建刚

ArcScene支持下基于TIN的填挖方量计算_段建刚

[文章编号]1009-2846(2008)增刊-0025-04A rcScene 支持下基于T IN 的填挖方量计算段建刚1,肖 扬2[收稿日期]2008-05-05[作者简介]段建刚,男,毕业于吉林大学地球探测科学与技术学院测量工程系。

现从事水利水电勘测设计研究工作。

(1 吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林 长春 130012;2 吉林省交通职业技术学院,吉林 长春 130012)[摘要] 填挖方量计算是预算工作量与投资的重要依据,准确快速地计算填挖方量具有重要的实用价值。

针对传统填挖方量计算方法精度不高、计算复杂及工作量大的特点,通过对能表达三维地形的不规则三角网T IN 直接计算来提高填挖方量的计算精度。

[关键词] ArcScene;不规则三角网;填挖方量计算[中图分类号] T V222 2[文献标识码] B1 前 言当前阶段各施工、设计单位在填挖方量的计算方法上仍采用传统的计算方法,其方法大体如下:第一步,按一定间隔密度获取大量的实测横断面,然后按照设计要求将设计横断面套到这些实测横断面上。

第二步,将这每一对横断面(实测横断面和对应的设计横断面)绘成封闭曲线,再计算该封闭曲线的面积。

然后分别计算各连续填方和挖方段的平均横断面面积,然后分别乘以各分段的长度,分类汇总就得到了填方和挖方的土方量了。

传统的计算方法工作量很大,在上面第一步获取横断面的方法上做算法的改进。

一般在项目可研阶段就要求对施工区域进行初步测量地形图,如果还要加测大量横断面,有点重复工作了。

改进的方法是将初测地形图数据建立三维高程模型,然后开发程序在该区域按任意间隔批量内插生成横断面,然后再用传统方法去计算填挖方量。

随着GIS 技术在国内的迅速发展,GIS 技术在工程测量方面得到广泛应用。

可以通过对施工区TIN 模型进行直接运算来提高填挖方量的计算精度和速度。

2 计算流程2 1 数据采集将施工范围内的可研阶段获取的地形图,首先做图幅拼接处理(原图请自行保留备份),检查数据三维信息的正确性(尤其是高程点和等高线。

在ArcMap中计算表面体积的步骤

在ArcMap中计算表面体积的步骤

在ArcMap中计算表面体积的步骤By Hedgehog1、准备xyz数据arcmap可以识别xls文件,因此可以直接将数据保存到excel文件,方便使用。

excel文件的数据格式是这样的分别对应xyz坐标——在arcmap里可选。

********************************************************************* *************************启动ArcMap ,添加数据sun.xls:在加载的数据上右击,点击“显示XY 数据(X )…”,指定X 、Y 和Z坐标字段,并设置坐标系为“ Beijing_1954 ”,依次点击确定,散点数据就显示出来,右击数据集,点击“导出数据( E )…”设置保存路径及文件名,保存,确定,*********************************************在“ sun ”文件夹中创建“ boundary”线shp 文件创建shp文件是在AcrMap右侧的目录栏里找到文件所在文件夹,然后右键新建************************************************编辑器— > 开始编辑,然后选择【编辑器】->【编辑窗口】->【创建要素】,然后窗口右侧弹出【创建要素窗口】,选择图层,绘制边界线。

启动ArcToolbox工具箱,选择【3D Analyst工具】→【3D要素】→【依据属性实现要素转3D】启动ArcToolbox 工具箱,选择【数据管理】→【TIN】→【创建TIN】设置输出TIN 的路径、名称,空间参考,输入要素类“ sun_shp ”和“clip_polygon ”,“ clip_polygon”的各参数设置如下图所示,并勾选“约束型Delaunay ”,确定,生成的TIN 如图所示,ArcToolbox 工具箱中,选择3D Analyst工具— > 功能性表面— >表面体积,设置各参数,确定,完成表面体积的计算。

GIS支持下的TIN表面模型体积的计算

是,格网法将地表简化成水平面,而TIN法简化成斜面,在计算时采用的体积公式会有差别。

刘国华、杨友长等先后对TIN的土方量计算算法进行了探讨【I。

,I5】,赵秉东根据TIN法在AutoCAD基础上进行了土方计算软件的开发和设计【161,均得出TIN法有助于提高土方量计算的效率和精度。

2应用ArcGIS进行土方量计算实例2.1研究区概况本文以四川盆地东南边缘某镇的土地整理项目为例具体介绍利用ArcGIS9.3进行土方计算的详细步骤。

该土地整理项目位于江西省西南部低山丘陵区,距离县城约25km,属于单斜山地貌,地势北高南低。

海拔高度介于360—800in之间。

该项目区主要土地平整工程设计是对坡地及低矮山头实施平整及坡改梯,修成坡式梯田,并对15—25。

的旱地及荒草地通过土Ilk平整使台面坡度下降到15。

以下,现代农业装鲁M帅d。

r『.^口nc砒oral150以下旱地及荒草地不作降坡处理。

由于项目区水田经过农民多年的修整,已经形成比较规范的田块,本项目区原则上不做大规模田块调整,仅考虑对部分零星小田块进行归并,以减少田坎占地,增加有效耕地面积。

2.2建泣研究区的TINTIN胄酌多定量研究地形的空间变化特征,它记录了精确的空间三维定位信息,是各种地学分析、工程设计和辅助决策的重要基础性数据,有着广泛的应用领域。

在地学分析中,可以通过TIN陕速、简便地提取高质量海拔、坡度和坡向信息等各种地形因子。

根据地区的实际情况,可以对基于TIN的高程、坡度和坡向进行分级。

分级时应该以既能体现研究地区的地形特征,又能符合经济规律和自然规律为依据117】。

运用ArcGlS进行坡改梯工程土方量计算步骤如下:2.2.1数据的采集目前地形高程数据主要通过地形图数字化、影像数据和野外(地面测量)等方式获取,其中原始地形图是构建不规则三角网的主要数据源。

按要求生成的项目区地面模型应控制在项目区边界范围内,生成DEM的高程,可以采用等高线,也可以采用高程点,由于有比较完整的等高线图,所以本文采用的是等高线为数据源。

地形可视域的TIN切片计算方法

文章编号: 1673-6338( 2014) 01-0008-05地形可视域的T I N切片计算方法孙永,王青山,吴官祥(信息工程大学,河南郑州450001)摘要: 地形不规则三角网( TIN) 可看成是粗糙的地形表达近似值,针对这一特点,提出了两种切片算法近似计算地形上一点的可视域,通过分析影响可视域误差的因素,对切片算法进行了优化,给出了实现过程。

结合实际地形TIN 数据,利用一种精确算法,在误差测度和运行时间上与优化前后的两种切片算法进行了对比分析,得出结论是优化后的旋转切片算法明显优于其他近似可视域算法,而且在限定的误差范围内,运行效率高于已知的精确算法。

关键词: 不规则三角网;可视段;可视域;切片算法;异或长度;时间复杂性中图分类号: P208 文献标识码: A DOI 编码: 10.3969 / j.issn.1673-6338.2014.01.003Slicing Calcul at ion Method of T errai n Viewshed Based on t he T I NSU N Yong, WANG Qingshan, WU Guanxiang(Inf o r m a t i o n E ng i n ee r i ng Un i ve r s i t y,Zh e ng z h o u450001,Ch i na)Abst r act: TIN c o uld be re g arded as the r o u g h e x pressi o n of land fo rm appr ox imati o n. Acc o rdin g t o this charac teris- tic,t wo kinds o f slicin g calculati o n meth o d t o calculate v ie w shed appr ox imatel y w ere put fo r w ard in this paper.T hr o u g h the anal y sis of the in f luence f act o r s of v ie w shed err o r,the slicin g calculati o n meth o d had been o ptimi z ed and the reali z ati o n pr o cess had been g i v en. C o mbined w ith the actual land fo rm TIN data,an e x act al go rithm and t wo kinds of slicin g al go rithm be fo re and a f ter the o ptimi z ati o n had been c o mpared and e v aluated o n the err o r meas- ure and runnin g time,the c o nclusi o n that the o ptimi z ed r o tatin g slicin g al go rithm w as superi o r t o o ther appr ox ima- tin g v ie w shed calculati o n meth o ds w as g ained,f urtherm o re,its o peratin g e ff icienc y w a s hi g her than the kn ow n accu- rate calculati o n meth o ds in the ran g e o f necessar y err o r.Key wo r ds: ( TIN) trian g ulated irre g ular net wo rk;v isible line s;v ie w shed; slicin g calculati o n meth o ds; e xo tic len g th; time c o mple x it y地形可视域是指从一个观测点上所能观察到的地表范围。

【南京大学ARCGIS课程】第7讲 TIN模型与分析

3、自定义一个起点和几个终点,分析生成最佳路径,并将结果导出为jpg文 件。
4、自定义一些观察点,对场地作视域分析,并将结果导出为jpg文件。
5、将GIS数据库、ArcMap文件、导出的dwg和jpg文件压缩并上传。
明度分析
3D Analyst Tools -> Raster Surface -> hillshade
面积和体积计算
3D Analyst Tools -> Raster Surface ->area and volume
土方平衡计算
3D Analyst Tools -> Raster Surface -> cut fill
编辑TIN
3D Analyst Tools -> TIN Management -> Edit TIN
TIN模型的生成
Elevation 高程 Slope 坡度 Aspect 坡向
TIN模型的显示
三维纵剖面
三维纵剖面生成
3D Analyst Tools -> Functional Surface -> Interpolate Shape 3D Analyst -> Interpolate Line
视线视域分析
视线视域分析
视域分析
3D Analyst Tools -> Raster Surface -> Viewshed 通过对观察点数据层的属性表添加特定的字段,可以进一步定义视域分析的范 围。 OFFSETA 定义观察点距离地表的相对高度 OFFSETB 定义所有点(被观察)距离地表的相对高度 AZIMUTH1, AZIMUTH2 定义水平视角范围,顺时针计算,取值范围0~360 VERT1, VERT2 定义垂直视角范围,前者指上仰角度,后者指俯视角度,均 以水平面为0度,取值范围-90~90 RADIUS1, RADIUS2 定义景深范围,两者之间范围才是可见范围。小于 RADIUS1的地形尽管被视为不可见,但在视域分析时仍可遮挡远处的景物。 通常情况下,景深范围是三维的,呈球状,如果想只在二维平面上生效,也就 是呈柱状,就要在两个数值前加上“-”。

ArcGIS空间分析模块学习指南---表面分析工具

2.2 表面分析工具在ArcGIS提供的空间分析工具中,最常用的就是表面分析工具,首先和兔八哥一起看看表面分析吧。

ArcGIS提供了我们常用的表面分析功能:生成等值线(Contour),坡度(Slope),坡向(Aspect),山体阴影(hillshade),可视范围(Viewshed)以及工程上常用的计算土方量(Cut/Fill),这些功能的原理大家可以参考《地理信息系统基础》龚健雅科学出版社2002.2.2.1 生成等值线(Contour)首先我们一起看看什么是等值线,所谓等值线就是连接等值点的线段,比如我们常见的等高线,等温线等等。

关于等值线的详细情况大家可以随便找一个GIS书看看就明白了。

使用等值线可以很容易的看出趋势变化,比如从等高线上很容易看出山谷,山脊以及地形的起伏。

下面我们一起看看如何利用Raster(Grid)生成等高线。

Step 1:首先,打开下载数据中的surface.mxd这个地图文档。

地图文档中有两个图层,其中可视的为elevgrid图层,它是Gird格式,用来表示地面高程。

我们就要根据它来创建等值线。

Step 2:设置分析环境在进行空间分析前,必须对设置分析环境。

在Spatial Analyst工具条中,Spatial Analyst菜单下,点击Options。

设置你的工作目录;设置Extent为"Same as Layer elevgrid";设置Cell Size "Same as Layer elevgird".Step 3: 生成等值线在Spatial Analyst菜单--->Surface Analysis---->Contour,出现下面这个控制面版,在Input Surface 中选择输入的Raster,Contour interval表示等高线间的差值,Base contour表示启始等高线,一般采用却省0。

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Pr vi o nce, t c ns r ct TI ,w e i st o o t u a N f r di ti e he wh e r a’ S opo r hi m a . gi z t ol a e t g ap c p
W ih t e h l f t h e P o Ar GI c S,we u c s f l y c l u a e h a t wo k o t i p o e t s c e s u l a c l t t e e r h r f h S r j c ;
结合不规则三角网表面模型和A c S D A ay t扩展模块进行空 间分析和土方量计算 ,有助于提 rGI 的3 n ls
高计算 的速度和施工的效率 。
关键词 GI 不规 则三 角网 土方量计算 S
A pplcat on of Cal i i cul i at ng Ear hw or t k Vol um e w i h t TI Sur ace odeI N f M
an a h o k c ur el and e rt w r a c at y ef i e l i a f ci nt y s ba c nd i po t si a m r ant hi f e he t ng be or t
pr j c i n t s h d 1 o e t s o i s c e u e.So s o a r n e h l n o ol d t o pr j c l , a t r a g t e a d c ns i a i n o e t we l
t s p pe o i e i g a l n o o a i n p o e t o o t we t ma g n o i n xi hi a r c ns d r n a d c ns l d t o r j c f s u h— s r i f J a g i
RESEANCH 研 究 I
究 则相对 更为完 备,他 从地统 计学 的角度 出发, 以3 D A ay t 块为 平 台,通 过 克里 格法 空 间插值 建立D M, n ls 模 E
计算设计地表时,要根据具体情况和施工要求,使建立的
设计 地表 遵 循一 定 的施工 原 则,例 如填 挖 平衡 原 则 、挖 方
现 代 农 业 装 备
M o de Agd u urlE im e t n m c R a qup ns
G I 支持下的T 面模型体积的计算 S I
黄俊华 1 刘家兴2 曾宇怀
(.广 州华 南 资讯科 技 有 限公 司,广 州 50 6 2 1 16 5 .广 州 大学地理 科 学学 院 ,广 州 5 0 6 10 6
活动。土地整理的目的有二:一为增加耕地面积,二为提
高耕地 质量 。土地 平整是土地 整理过 程 中主要 的工程措施 ,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
统软{A c I 最具代表性  ̄ rG S
。柳长顺和俞志新等人较早
地尝试基于数字高程模型原理,利用A c e *件进行 了 rViw- R 土方量计算的尝试,计算结果与专家论证后相差无几 4 1 ; 后来胡振琪等人利用E D S MA I E R A I G N 软件的S a l p ta i Mo e 模块 ,通过对遥感图像建立数字高程模型,基于 d r 1 e
其投资约 占总投资的4 成。土地平整工程是土地规划设 ~8
计的一部分,同时在 整个农地整理 中处于领头雁的位置, 是在水利水 电、土地整理和道路选线等工程应用领域的前 提和基础。准确快速的计算土方量对开展规划设计、合理
格网法进行土地整理 中土方量计算的尝试[;而陈勇的研 5 1
4 7
利用土方量的方格网法原理进行了土方量计算的尝试[ 。 6 .
Ab t c:E r h r a c l t o s a ma o o l m n l n o o i a in p o e t sr t a two k c l u a i n i j r pr b e i a d c ns l d t o r j c s.To c l u a e a a c lt
5 .广 州 地 理 研 究所 广 州 51 0 0 7) 0
摘 要 土方量计算是土地整理 项 目中经常遇到的 问题,准确 、快速计算 土方量 有助于合理安排工程进度 、工 程量大小计算和投资预算具有十分重要 的意义 。本 文以四川盆地 东南边缘某镇的土地整理项 目为例,
利用地 形 图进行 矢量化,建立起不规则三角 网,对 土地整理 工程 土方量计算方法进行探讨 。结果表 明
c m p r o t e p e i t o f h x r s, t e d v a n s a o t o a e t h r d c n o t e e pe t i h e i t o i b u 2. % . i 5
KeyW O ds l nd c ns d on :D EM : e r h r al ul o r : a o ol ati i a t wo k c c at n i
0 前 言
安排施 工进 度 、控 制总投 资及 资金 分配 具有 重要 意义 。 通 过遥感 和G I 手段对 土地 整理 的土方量 进行 测算是 比 S 较 常用 的办 法之 一 ,其 中 以遥 感软 件 E D S R A 和地 理信 息系
土地 整理 是 为 了改进 土地 利 用条件 提 高 土地 利用率 和 产 出率 , 对 已利 用土 地进 行 综合 整治 , 改 良和重 新 配置 的
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