ArcGIS三维可视化开发简介
ArcScense 三维可视化
ArcScene 三维可视化获取了相关研究区的遥感影像、DEM以及矢量数据后，接下来的步骤就是把所有数据加载到ArcScene中进行三维显示。
在此之前，首先必须保证所有数据的坐标系统一致，我们统一设定为UTM_WGS1984_ZONE_49N。
接着用矢量边界对遥感影像和DEM进行裁剪，最后将所有数据导入到ArcScene中设置相关系数，进行三维显示。
一、裁剪遥感影像和DEM1.加载矢量边界文件，要求为面文件，加载遥感影像和DEM2.点击ArcToolbox——spatial analyst——extraction ——extracted by mask ，选择被裁减的栅格图像和裁剪框，输入保存文件的文件名，点击OK.注意：矢量数据和遥感影像的坐标系统必须一致，且输入输出路径不能太深，保存的文件名中不要有中文字符，且字符之间不要有空格，否则容易出错。
二、ArcScense三维显示1.打开ArcScene ，是3D analyst模块中从右数第二个按钮。
2.加载相关数据。
3.右键单击遥感影像的图层，选择properties——base heights ，如下图1进行设置，其中extract_proj2为DEM影像。
注意offset设置为0。
4.对矢量线文件和点文件进行同样的操作，offset 设置为2。
5． 为了让图像有3D 外框效果，对矢量线边界进行如下设置。
点击properties ——extrusion ，如下图2设置相关系数,可以看到边界线的显示效果如图3图26. 三维显示点符号。
右键点文件properties ——symbol ，选择三维符号，可对其相关系数进行设置，如下图。
7 . 此时三维符号在地图上不可见，这是符号大小的问题。
右键点文件scale 3D symbol ，点击suggest。
8 . 也可单独设置DEM晕渲图，首先按照步骤3对DEM影像的base heights 进行设置。
ArcGIS9教程_第9章三维分析
ArcGIS9教程_第9章三维分析第九章三维分析相当长的⼀段时间⾥，由于GIS理论⽅法及计算机软硬件技术所限，GIS以描述⼆维空间为主，同时发展了较为成熟的基于⼆维空间信息的分析⽅法。
但是将三维事物以⼆维的⽅式来表⽰，具有很⼤的局限性。
在以⼆维⽅式描述⼀些三维的⾃然现象时，不能精确地反映、分析和显⽰有关信息，致使⼤量的三维甚⾄多维空间信息⽆法加以充分利⽤。
随着GIS技术以及计算机软硬件技术的进⼀步发展，三维空间分析技术逐步⾛向成熟。
三维空间分析相⽐⼆维分析，更注重对第三维信息的分析。
其中第三维信息不只是地形⾼程信息，已经逐步扩展到其它更多研究领域，如降⾬量、⽓温等。
ArcGIS具有⼀个能为三维可视化、三维分析以及表⾯⽣成提供⾼级分析功能的扩展模块3D Analyst，可以⽤它来创建动态三维模型和交互式地图，从⽽更好地实现地理数据的可视化和分析处理。
利⽤三维分析扩展模块可以进⾏三维视线分析和创建表⾯模型（如TIN）。
任何ArcGIS 的标准数据格式，不论⼆维数据还是三维数据都可通过属性值以三维形式来显⽰。
例如，可以把平⾯⼆维图形突出显⽰成三维结构、线⽣成墙、点⽣成线。
因此，不⽤创建新的数据就可以建⽴⾼度交互性和可操作性的场景。
如果是具有三维坐标的数据，利⽤该模块可以把数据准确地放置在三维空间中。
ArcScene是ArcGIS三维分析模块3D Analyst所提供的⼀个三维场景⼯具，它可以更加⾼效地管理三维GIS数据、进⾏三维分析、创建三维要素以及建⽴具有三维场景属性的图层。
此外，还可以利⽤ArcGlobe模型从全球的⾓度显⽰数据，⽆缝、快速地得到⽆限量的虚拟地理信息。
ArcGlobe能够智能化地处理栅格、⽮量和地形数据集，从区域尺度到全球尺度来显⽰数据，超越了传统的⼆维制图。
利⽤交互式制图⼯具，可以在任何⽐例尺下进⾏数据筛选、查询和分析，或者把⽐例尺放⼤到合适的程度来显⽰感兴趣区域的⾼分辨率空间数据，例如航空相⽚的细节。
arcgis三维可视化步骤
arcgis三维可视化步骤摘要：1.ArcGIS 三维可视化的基本概念2.ArcGIS 三维可视化的步骤3.ArcGIS 三维可视化的应用案例正文：一、ArcGIS 三维可视化的基本概念ArcGIS 是一款功能强大的地理信息系统软件，其三维可视化功能可以有效地将地理信息以立体图形的方式展示出来，使得用户可以直观地理解和分析地理数据。
在ArcGIS 中，三维可视化涉及到许多要素，包括地形、建筑物、道路等，这些要素可以根据用户的需求进行实时调整和优化。
二、ArcGIS 三维可视化的步骤1.准备数据：在进行ArcGIS 三维可视化之前，需要先准备好相应的地理数据，包括地形数据、建筑物数据、道路数据等。
这些数据可以从网上获取，也可以通过实地测绘获得。
2.创建三维场景：在ArcGIS 中，创建三维场景是实现三维可视化的基础。
用户可以根据需求创建一个新的三维场景，也可以使用已有的三维场景进行修改和优化。
3.添加三维要素：在创建好三维场景后，用户可以将准备好的数据添加到场景中。
这一过程可以通过导入数据、复制数据、粘贴数据等方式完成。
4.设置三维视图：添加完三维要素后，用户需要设置三维视图，以便更好地观察和分析数据。
在ArcGIS 中，用户可以设置视图的方向、高度、角度等参数，还可以通过添加灯光、阴影等效果来增强场景的真实感。
5.进行三维分析：在设置好三维视图后，用户可以进行三维分析，包括地形分析、空间分析等。
这些分析可以帮助用户更好地理解地理数据，并为决策提供支持。
三、ArcGIS 三维可视化的应用案例ArcGIS 三维可视化在许多领域都有广泛应用，包括城市规划、环境保护、资源管理等。
例如，在城市规划中，通过ArcGIS 三维可视化，可以直观地展示城市的地形、建筑物、道路等要素，帮助规划师更好地进行规划设计。
在环境保护中，通过ArcGIS 三维可视化，可以展示环境污染的分布情况，帮助环保部门更好地进行污染治理。
ArcGIS三维分析
三、ArcScene三维可视化
（1） 场景坐标系统
-基础图教9.程50 场景坐标系统设置对话框
三、ArcScene三维可视化
（２） 垂直拉伸
图9.52 垂直拉伸前的原图
图9.51 垂直拉伸操作对话
框-基础教程
图9.53 垂直拉伸后的图
三、ArcScene三维可视化
（3）使用动画旋转:
栅格表面使用输入数据点及其邻近栅格单元进行插值。
图9.13 邻域插值操作按
钮-基础教程ຫໍສະໝຸດ 图9.14 邻域插值操作对话 框
一、表面创建
（2）TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线 与多边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本 形状。
-基础教程
一、表面创建
5）克里金插值 克里金方法又分为普通克里金和泛克里金两种。普通
克里金是应用最普遍的，它假定均值是未知的常数。泛克 里金用于已知数据趋势的情况，并能够对数据进行科学的 判断来描述它。
图9.11 克里金插值操作按钮
-基础教程
图9.12 克里金插值操作对 话框
一、表面创建
6）邻域法插值 ❖ 邻域插值将TIN的一些方法与栅格插值方法结合起来。
N（0）
90度
®W （ 270 ）
E （ 90 ）
S（180）
0度
图9.38 太阳方位角示意图
-基础教程
图9.39 太阳高度角示意图
ArcGIS中表面阴影的计算:
二、表面分析
图9.40 表面阴影计算按钮 图9.41 表面阴影计算操作对 话框
-基础教程
二、表面分析
图9.42 表面阴影的生成结果图
国内外二十个常规三维GIS软件基本概述
国内外二十个常规三维GIS软件基本概述以下是国内外二十个常规三维GIS软件的基本概述。
1. ArcGIS：ArcGIS是一款由美国ESRI公司开发的三维GIS软件。
它提供了强大的地理数据分析和可视化功能，支持各种数据格式和数据库，并具有丰富的分析工具。
2.QGIS：QGIS是一个开源的三维GIS软件，具有强大的功能和插件系统。
它支持导入和导出多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
5. MicroStation：MicroStation是Bentley Systems公司开发的三维GIS软件，它具有强大的地理数据处理和可视化功能，支持多种数据格式和数据库。
6.SAGAGIS：SAGAGIS是一个开源的三维GIS软件，具有丰富的地理数据处理和分析功能。
它支持多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
7.GRASSGIS：GRASSGIS是一个开源的三维GIS软件，具有强大的地理数据处理和分析功能。
它支持多种数据格式，并提供了一套完整的地理数据处理工具。
8. MapInfo：MapInfo是Pitney Bowes公司开发的三维GIS软件，它具有强大的数据分析和可视化功能，并支持多种数据格式和数据库。
9. ERDAS IMAGINE：ERDAS IMAGINE是Hexagon公司开发的三维GIS软件，它专注于地理图像处理和分析，并提供了丰富的遥感功能。
10. Geomagic Design X：Geomagic Design X是3D Systems公司开发的三维GIS软件，它提供了强大的地理数据建模和分析功能，并支持多种数据格式和数据库。
11. CityEngine：CityEngine是Esri公司开发的三维GIS软件，主要用于城市规划和建筑设计。
它可以通过参数化建模和规则编程生成城市模型。
12. SketchUp：SketchUp是Trimble公司开发的三维GIS软件，它专注于建筑和室内设计，并提供了简单易用的建模工具和丰富的素材库。
GIS三维分析
要素的立体显示
要素数据与表面数据的不同之处在于，要素数据描 述的是离散的对象如点对象、线对象、面对象（多 边形）等
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须被以 某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
要素的三维显示主要有两种方式：
1）具有三维几何的要素，在其属性中存储有高程值，可 以直接使用其要素几何中或属性中的高程值，实现三维 显示；
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1.创建表面
表面模型：
规则空间格网模型（栅格模型） 不规则三角网模型（TIN模型）
创建表面的主要方法：
插值法 三角测量法
栅格表面和TIN表面的相互转换
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规则空间格网模型
通常用正方形，或矩形、三角 91 78 63 50 53 63 44 55
形等规则格网将区域空间切分 为规则的格网单元，每个格网 94 81 64 51 57 62 50 60
离散点转换成TIN 格网转换成TIN 等高线转换成格网 DEM空间内插
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不规则点集生成TIN
最常用的是Delaunay 三角剖分方法 (Delaunay,1934)。
对于给定点集P， Delaunay三角网具有如 下特性：
(1)Delaunay网是唯一的； (2)任何三角形外接圆都
DTM的数据采集 数据源决定采集方法： （1）航空或航天遥感图像为数据源 （2）以地形图为数据源 （3）以地面实测记录为数据源 （4）其它数据源
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利用航片建立DEM
左航片
全数字摄影测量
右航片
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DEM
数字高程模型——表示方法
规则格网（GRID）表示法 等高线模型 不规则三角网(TIN)表示法 离散点表示法 数学分块曲面表示法
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ARCSCENE三维可视化
ARCSCENE三维可视化在三维场景中浏览数据更加直观和真实，对于同样的数据，三维可视化将使数据能够提供一些平面图上无法直接获得的信息。
可以很直观地对区域地形起伏的形态及沟、谷、鞍部等基本地形形态进行判读，比二维图形如等高线图更容易为大部分读图者所接受。
ArcScene 是ArcGIS 三维分析模块的一部分，通过在3D Analyst 菜单条中点击按钮打开。
它具有管理3D GIS 数据、进行3D 分析、编辑3D 要素、创建3D 图层以及把二维数据生成3D 要素等功能。
一要素的立体显示有时需要将要素数据在三维场景中以透视图显示出来进行观察和分析。
要素数据与表面数据的不同之处在于，要素数据描述的是离散的对象如点对象、线对象、面对象（多边形）等。
它们通常具有一定的几何形状和属性。
常见的点要素有通信塔台、泉眼等在地图上通常表现为点状符号；线状要素更为常见，如道路、水系、管线等等；多边形要素如湖泊、行政区及大比例尺地形图上的居民地等。
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
因此，要素的三维显示主要有两种方式：1）具有三维几何的要素，在其属性中存储有高程值，可以直接使用其要素几何中或属性中的高程值，实现三维显示；2）对于缺少高程值的要素，可以通过叠加或突出两种方式在三维场景中显示。
所谓叠加，即将要素所在区域的表面模型的值作为要素的高程值，如将所在区域栅格表面的值作为一幅遥感影像的高程值，可以对其做立体显示；突出则是指根据要素的某个属性或任意值突出要素，如要想在三维场景中显示建筑物要素，可以使用其高度或楼层数这样的属性来将其突出显示（图1）。
图1 建筑物二维图形按高度突出另外，有时研究分析可能需要使用要素的非高程属性值作为三维Z值，在场景中显示要素。
最常见的是在社会、经济领域的应用。
如对某省行政范围内每个市县的经济总量值作为Z 值进行三维立体显示（图2），可直观地观察和分析全省总体的情况。
ArcGIS教程：第11章 三维分析
(1)获取TIN图层，并得到TIN表面 (2)点击TIN表面一点，获得该点的高度信息、等高线和 最陡线
因为TIN能较好地表示地理现象的三维可视化
3.TIN数据
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加载TIN数据
加载TIN数据集需要用到ITINWorkspaceFactory接口、ITINWorkspace接 口、ITIN接口和ITINLayer接口
(1)获取TIN数据的文件路径 (2)实例化一个TIN的工作空间工厂类对象 (3)提取TIN中的数据，并将其转化为一个图层 (4)添加图层并进行刷新，以显示TIN
一种是加载有限个三维点数据创建TIN 一种是加载矢量数据图层创建TIN
3.TIN数据
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创建TIN数据
由矢量要素创建TIN
3.TIN数据
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创建TIN数据
由矢量要素创建TIN
3.TIN数据
由离散点图层创建TIN的结果
注：生成TIN 前要先选择点 图层和设置 TIN的保存路 径
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创建TIN数据
Triangle Strip 1.三维数据模型
Triangle Fan
Ring
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表面数据
(1)表面数据是指具有空间连续特征的地理要素的集合 (2)表示地球表面某部分或整体范围内的地理要素或现象。 (3)ArcGIS中常用的表面数据有：
栅格表面--通过栅格数据(行和列的形式)呈现的表面 不规则三角网(TIN)--以数字形式表示表面形态 Terrain数据集--一种基于TIN的数据集
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二. 数据的三维显示
通过三维显示控件SceneViewerControl可方便地显示三 维数据。可以在三维场景中进行：缩放，拖动，旋转。该 控件中，鼠标光标默认是漫游状态。
1. DEM数据的加载 使用两个类：Scene，SceneGraph。Scene是一个矢 量、栅格和图形数据显示与处理的容器。AddLayer方法 向场景中添加一个图层，SelectionCount属性用于获取选 择的实体数目。SceneGraph是一个记录在Scene中出现 的数据和事件的容器，提供了控制和处理Scene中图形的 方法和属性。
的方法和属性； DataGraph：提供了控制数据图表的方法和属性，提供了 控制DataGraph对象属性的方法和属性。
四. C#代码示例
1. 加载DEM数据 ISceneGraph pSceneGraph=this.axSceneControl1.SceneGraph; IScene pScene=pSceneGraph.Scene; IRasterLayer pRasterLayer=new RasterLayerClass(); ILayer pLayer;
4. 剖面图绘制 剖面图可以反应地形表面沿着一条线的高程变化情况， 可以帮助我们设计路线或评估一条给定路线是否适合进行 铁轨的铺设等。使用以下类： SceneGraph：FlashLocation用于在指定的位置产生闪光 效果，AddFlashFeature用于添加实体对象到动画列表； Tin和RasterSurface：InterpolateShape用于为一个实体 内插高程值； GraphicsLayer3D：提供了操作图形容器的方法和属性， 提供了控制图形图层的方法和属性，提供了选择三维图形
3. 分层设色 根据地面高度划分的高程层，逐层设置不同的颜色，称 为地貌分层设色法。通过分层设色，可使地貌高程分布及 其相互对照鲜明。分层设色用到以下类： AlgorithmicColorRamp、RbgColor、 RasterClassifyColorRampRenderer、SimpleFillSymbol、 TinElevationRenderer。 AlgorithmicColorRamp类，CreateRamp方法，创建一 定长度的颜色坡面；
2. 坡度分析 坡度即水平面与局部地表之间的正切值，它包含两个部 分：斜度和坡向。斜度即高度变化的最大值比率，坡向即 变化比率最大值的方向。用到以下类： Point：创建一个二维点对象，通常有长度、高度和ID属性； RasterWorkspace：Raster工作区对象； RasterBand：在磁盘上的Raster数据集的某一个波段； PixelBlock：可以从Raster数据集或Raster数据的某个波 段直接读写像素值。
3. 通视分析 应用背景如：观察哨所位置的选择，能监视感兴趣区域， 视线不能被地形挡住；低空侦察机在飞行时选择雷达盲区 等。根据实际问题输出维数的不同，可分为：点通视，线 通视，面通视等。由于通视分析使用的方法Visibility只适 用于Raster表面，因此ArcEngine没有提供对Tin表面的分 析方法。
RasterClassifyColorRampRenderer类，提供了按类别 渲染Raster数据的相关属性，如ClassCount用于设置类别 数目，Symbol用于设置类别使用的符号。该类还提供渲 染的方法和属性。 TinElevationRenderer类，提供了基于连续属性值，如 高程、坡度等。
IRasterWorkspace pRasterWorkspace; if(pwsf.IsWorkspace(pPath)) { pRasterWorkspace=pwsf.OpenFromFile(pPath,0) as IRasterWorkspace; IRasterDataset pRasterDataset=pRasterWorkspace.OpenRasterDataset (fileName); //pRasterDataset.OpenFromFile(pPath); pRasterLayer.CreateFromDataset(pRasterDataset);
2.叠加纹理数据 叠加影像数据，把影像看作纹理，将其贴在地形表面， 让其具有地形起伏的三维效果。用到四个类： TinLayer,RasterLayer,Tin3DProperties,Raster3DProperti es。 叠加矢量数据，将具有高程属性矢量图层的数据加载到 三维场景中，这样加载后的矢量数据会作为纹理自动贴在 地形表面，具有起伏的三维显示效果。
ArcGIS三维可视化开发简介
2013.08.07
一. 简介
三维可视化即三维显示，是地理信息系统软件的一项基 本功能。 ArcScene用于创建多图层的场景，并且可以控制每个 图层场景以及在三维空间的定位和渲染等功能。可以控制 整个场景的某些属性，也可以在场景中通过特征的属性或 该特征相对于其它特征的位置来选取它们，同时可以从任 意一个视角浏览整个三维场景。
三. 三维分析
在数字高程模型的基础上，利用空间分析算法获取研究 区域中与空间特征相关的一些信息。ArcEngine提供了支 持Raster数据和TIN数据进行各种三维分析工作。 三维分析功能包括：任意点的定位查询，获取三维坐标 值，距离查询，面积查询，体积查询，填挖方分析，剖面 图绘制，地址特征三维分析等。 1. 三维场景属性查询 单击时返回该位置的坐标、高程等。
this.openFileDialog1.Title=""Raster Layer; this.openFileDialog1.DefaultExt=".TIF"; this.openFileDialog1.Filter="(*.tif) | *.tif";
if(this.openFileDialog1.ShowDialog()==DialogResult.OK) { string pPathName=this.openFileDialog1.FileName; string pPath=pPathName.Substring(0,stIndexOf ('\\')); string fileName=pPathName.Substring(pPath.Length+1,pPath Name.Length-pPath.Length-1); IWorkspaceFactory pwsf=new RasterWorkspaceFactoryClass(பைடு நூலகம்;