ArcGIS 3D Analyst
Copyright 2010 Esri All rights reserved. Course version 1.1. Version release date June 2010. Wersja polska lipiec 2013 Esri Polska v.2 The information contained in this document is the exclusive property of Esri. This work is protected under United States copyright law and other international copyright treaties and conventions. No part of this work may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and recording, or by any information storage or retrieval system, except as expressly permitted in writing by Esri. All requests should be sent to Attention: Contracts and Legal Services Manager, Esri, 380 New York Street, Redlands, CA 92373-8100 USA. EXPORT NOTICE: Use of these Materials is subject to U.S. export control laws and regulations including the U.S. Department of Commerce Export Administration Regulations (EAR). Diversion of these Materials contrary to U.S. law is prohibited. The information contained in this document is subject to change without notice. U. S. GOVERNMENT RESTRICTED/LIMITED RIGHTS Any software, documentation, and/or data delivered hereunder is subject to the terms of the License Agreement. The commercial license rights in the License Agreement strictly govern Licensee's use, reproduction, or disclosure of the software, data, and documentation. In no event shall the U.S. Government acquire greater than RESTRICTED/LIMITED RIGHTS. At a minimum, use, duplication, or disclosure by the U.S. Government is subject to restrictions as set forth in FAR 52.227-14 Alternates I, II, and III (DEC 2007); FAR 52.227-19(b) (DEC 2007) and/or FAR 12.211/12.212 (Commercial Technical Data/Computer Software); and DFARS 252.227-7015 (NOV 1995) (Technical Data) and/or DFARS 227.7202 (Computer Software), as applicable. Contractor/Manufacturer is Esri, 380 New York Street, Redlands, CA 92373-8100, USA. @esri.com, 3D Analyst, ACORN, Address Coder, ADF, AML, ArcAtlas, ArcCAD, ArcCatalog, ArcCOGO, ArcData, ArcDoc, ArcEdit, ArcEditor, ArcEurope, ArcExplorer, ArcExpress, ArcGIS, ArcGlobe, ArcGrid, ArcIMS, ARC/INFO, ArcInfo, ArcInfo Librarian, ArcLessons, ArcLocation, ArcLogistics, ArcMap, ArcNetwork, ArcNews, ArcObjects, ArcOpen, ArcPad, ArcPlot, ArcPress, ArcReader, ArcScan, ArcScene, ArcSchool, ArcScripts, ArcSDE, ArcSdl, ArcSketch, ArcStorm, ArcSurvey, ArcTIN, ArcToolbox, ArcTools, ArcUSA, ArcUser, ArcView, ArcVoyager, ArcWatch, ArcWeb, ArcWorld, ArcXML, Atlas GIS, AtlasWare, Avenue, BAO, Business Analyst, Business Analyst Online, BusinessMAP, CommunityInfo, Database Integrator, DBI Kit, EDN, Esri, Esri Team GIS, Esri The GIS Company, Esri The GIS People, Esri The GIS Software Leader, FormEdit, GeoCollector, Geographic Design System, Geography Matters, Geography Network, GIS by Esri, GIS Day, GIS for Everyone, GISData Server, JTX, MapIt, Maplex, MapObjects, MapStudio, ModelBuilder, MOLE, MPS Atlas, PLTS, Rent-a-Tech, SDE, SML, Sourcebook America, Spatial Database Engine, StreetMap, Tapestry, the ARC/INFO logo, the ArcGIS logo, the ArcGIS Explorer logo, the ArcPad logo, the Esri globe logo, the Esri Press logo, the GIS Day logo, the MapIt logo, The Geographic Advantage, The Geographic Approach, The World's Leading Desktop GIS, Water Writes, www.esri.com, www.geographynetwork.com, www.gis.com, www.gisday.com, and Your Personal Geographic Information System are trademarks, registered trademarks, or service marks of Esri in the United States, the European Community, or certain other jurisdictions. Other companies and products mentioned herein may be trademarks or registered trademarks of their respective trademark owners.
Spis treści WPROWADZENIE... 5 1 WPROWADZENIE DO GIS 3D... 7 Aplikacje 3D Analyst... 8 Nawigacja za pomocą skrótów klawiszowych.... 9 Pojęcia kluczowe... 11 ĆWICZENIE 1A: NAWIGACJA W ARCSCENE...12 Etap 1: Otwarcie dokumentu ArcScene...12 Etap 2: Nawigacja wokół sceny...12 Etap 3: Przesuwanie i powiększanie sceny...13 Etap 4: Zastosowanie narzędzia Lot...13 Etap 5: Uaktywnienie obrotu animowanego...15 Etap 6: Uruchomienie obrotu animowanego...15 Etap 7: Interakcja z obracanymi danymi...15 Etap 8: Centrowanie na cel...16 Etap 9: Ustawianie lokalizacji Obserwatora...16 Etap 10: Dodanie nowego widoku...17 Etap 11: Zarządzanie widokami...19 Etap 12: Definiowanie linii widoczności...19 Etap 13: Dostosowanie kąta nachylenia...20 Etap 14: Pomiar odległości w 3D...20 Etap 15: Zapisanie dokumentu...21 ĆWICZENIE 1B: NAWIGACJA DANYMI 3D W APLIKACJI ARCGLOBE...22 Etap 1: Uruchomienie aplikacji ArcGlobe...22 Etap 2: Poznawanie i obracanie powierzchni globu...22 Etap 3: Włączanie trybu nawigacji powierzchniowej...23 Etap 4: Zastosowanie narzędzia Lot...24 Etap 5: Znajdywanie miejsca na Ziemi...25 Etap 6: Animowane przejścia pomiędzy widokami...26 PODSUMOWANIE...27 Odpowiedzi na pytania postawione w ćwiczeniu 1...28 2 PRACA Z DANYMI 3D...30 Pojęcia kluczowe... 37 ĆWICZENIE 2: TWORZENIE DANYCH Z WIELU ŹRÓDEŁ...38 Etap 1: Uruchomienie aplikacji ArcMap i przejrzenie danych...38 Etap 2: Utworzenie rastra wysokościowego z plików DEM...38 Etap 3: Ustawianie środowiska pracy...41 Etap 4: Interpolowanie intensywności trzęsienia ziemi...41 Etap 5: Tworzenie klasy obiektów 3D reprezentującej awarie...42 Etap 6: Tworzenie klasy obiektów 3D reprezentującej trzęsienie ziemi...44 Etap 7: Dostosowanie pól atrybutów...45 Etap 8: Zamknięcie aplikacji ArcMap...46 PODSUMOWANIE...47 Odpowiedzi na pytania postawione w ćwiczeniu 2...48 3 WIZUALIZACJA DANYCH GIS W 3D...49 Pojęcia kluczowe... 50 ĆWICZENIE 3A: WIZUALIZOWANIE DANYCH W 3D...52 Etap 1: Tworzenie dokumentu ArcScene...52 Etap 2: Dodawanie i symbolizowanie rastra wysokości...52 Etap 3: Dodawanie i symbolizowanie klasy obiektów 3D reprezentującej awarie...55 Etap 4: Dodawanie i symbolizowanie dróg głównych...56 Etap 5: Dodawanie danych dotyczących trzęsienia ziemi...57 Etap 6: Symbolizacja epicentrum...57 Etap 7: Dodawanie i symbolizowanie klasy obiektów reprezentującej zniszczenia budynków...60 Etap 8: Wyświetlenie sekwencji wstrząsów wtórnych...62 Etap 9: Symbolizowanie klasy obiektów reprezentującej wstrząsy wtórne...63 Etap 10: Dodawanie i symbolizowanie klasy obiektów reprezentującej intensywność trzęsienia ziemi....65 Copyright 2013 Wersja polska Esri Polska 1
ArcGIS 3D Analyst Etap 11: Wizualizowanie obiektów podczas nawigacji...66 Etap 12: Zapisywanie dokumentu...67 ĆWICZENIE 3B: WIZUALIZOWANIE DANYCH CZASOWYCH...68 Etap 1: Otwarcie dokumentu ArcScene...68 Etap 2: Włączanie czasu...68 Etap 3: Przełączanie do widoku ortograficznego (2D)...69 Etap 4: Tworzenie animacji przy użyciu suwaka czasu...69 Etap 5: Tworzenie animacji przy użyciu paska narzędziowego Animacja...70 Etap 6: Zapisanie dokumentu...71 PODSUMOWANIE...72 Odpowiedzi na pytania postawione w ćwiczeniu 3...73 4 EDYTOWANIE OBIEKTÓW W 3D...75 Proces edycji danych... 76 Tworzenie teksturowanych obiektów 3D... 77 Pojęcia kluczowe... 78 ĆWICZENIE 4A: DODAWANIE TEKSTURY DO BUDYNKU 3D PRZY UŻYCIU APLIKACJI SKETCHUP...79 Etap 1: Uruchomienie aplikacji ArcScene...79 Etap 2: Przygotowanie obrysów budynków i ich eksport do pliku COLLADA...79 Etap 3: Uruchomienie aplikacji Google SketchUp...81 Etap 4: Importowanie pliku COLLADA do aplikacji SketchUp...82 Etap 5: Dodawanie tekstury do budynku gospodarczego...83 Etap 6: Zapisywanie modelu jako plik SketchUp...85 Etap 7: Zamiana obiektu typu multipatch na nowy model...85 Etap 8: Dodawanie świateł bezpieczeństwa...86 ĆWICZENIE 4B: EDYTOWANIE SIECI 3D...91 Etap 1: Uruchamianie aplikacji ArcScene i otwieranie dokumentu...91 Etap 2: Tworzenie dachu...91 Etap 3: Tworzenie ciągów komunikacyjnych na poziomie dachu...93 Etap 4: Tworzenie połączenie pomiędzy ciągami komunikacyjnymi...94 ĆWICZENIE 4C: WYKONYWANIE EDYCJI 3D...95 Etap 1: Uruchomienie aplikacji ArcScene i ustawienie środowiska edycji...95 Etap 2: Lokalizowanie sali konferencyjnej...96 Etap 3: Dzielenie sali konferencyjnej...96 Etap 4: Aktualizowanie atrybutów dla dwóch nowych biur...100 Etap 5: Dodanie nowej ściany...101 PODSUMOWANIE... 104 Odpowiedzi na pytania postawione w ćwiczeniu 4...105 5 ANALIZA DANYCH Z WYKORZYSTANIEM NARZĘDZI 3D... 106 Jak są magazynowane wartości Z?... 107 Typy funkcjonalnych powierzchni rastrowych... 108 Modele przydatności Suitability models... 109 Terminy... 110 ĆWICZENIE 5A: ZNAJDOWANIE POTENCJALNYCH MIEJSC DLA NOWEJ WINNICY... 111 Etap 1: Uruchomienie aplikacji ArcMap i otwarcie mapy...111 Etap 2: Określenie najbardziej optymalnej ekspozycji...111 Etap 3: Określenie najbardziej optymalnego spadku...113 Etap 4: Określenie najbardziej optymalnej wysokości...114 Etap 5: Określenie obszarów w pobliżu głównych dróg...114 Etap 6: Znalezienie najdogodniejszych miejsc...115 Etap 7: Zapisanie pracy...117 Etap 8: Przegląd potencjalnych miejsc dla nowej winnicy w aplikacji ArcGlobe....117 ĆWICZENIE 5B: OKREŚLENIE MAKSYMALNEJ WYSOKOŚCI ZABUDOWAŃ... 118 Etap 1: Otwarcie nowego dokumentu sceny...118 Etap 2: Utworzenie Sylwetki 3D (skyline) dla każdego obserwatora...118 Etap 3: Utworzenie bariery profilu na tle nieba (skyline barier) dla każdego obserwatora...120 Etap 4: Utworzenie losowych linii na obszarze zainteresowania...120 Etap 5: Przecięcie losowych linii z barierami widnokręgu (skyline barriers)...121 Etap 6: Określenie maksymalnej objętości zabudowań...121 Etap 7: Utworzenie mapy maksymalnej wysokości budynków...123 Etap 8: Zapisanie dokumentu sceny...124 PODSUMOWANIE... 125 2 Copyright 2013 Wersja polska Esri Polska
Odpowiedzi na pytania postawione w ćwiczeniu 5...125 6 OPTYMALIZACJA WYDAJNOŚCI ARCGIS 3D ANALYST... 127 Sprzęt komputerowy... 128 Przygotowanie danych: Dane rastrowe... 129 Przygotowanie danych: Dane wektorowe... 130 Ustawienia warstwy... 131 Ustawienia aplikacji... 132 Pojęcia kluczowe... 133 ĆWICZENIE 6A: WYKORZYSTANIE TECHNIK OPTYMALIZACJI W APLIKACJI ARCSCENE... 135 Etap 1: Rozpoczęcie pracy z aplikacją ArcScene oraz ocena danych...135 Etap 2: Przygotowanie danych rastrowych do ulepszenia wyświetlania...136 Etap 3: Odwzorowanie danych...136 Etap 4: Dodanie klasy obiektów reprezentującej wody...137 Etap 5: Dodanie poligonowej klasy obiektów Zieleń...137 Etap 6: Dodanie klas obiektów reprezentujących drogi i cieki...138 Etap 7: Zawieszenie wyświetlania warstw zawierających dużą ilość danych podczas nawigacji...138 ĆWICZENIE 6B: WYKORZYSTANIE TECHNIK OPTYMALIZACJI W APLIKACJI ARCGLOBE... 140 Etap 1: Otwarcie dokumentu w aplikacji ArcGlobe...140 Etap 2: Dodanie obiektów wektorowych reprezentujących drzewa...140 Etap 3: Ustawienie właściwości warstwy drzew...142 Etap 4: Poziom szczegółowości dla rastra...143 Etap 5: Praca w trybie zarysu...143 Etap 6: Dodanie warstwy rastrowej...144 Etap 7: Dodanie warstwy wektorowej reprezentującej wody w postaci warstwy zrasteryzowanej....144 Etap 8: Dodanie warstwy wektorowej reprezentującej ścieżki w postaci warstwy zrasteryzowanej...145 Etap 9: Dodanie warstwy wektorowej reprezentującej cieki w postaci warstwy zrasteryzowanej...145 Etap 10: Wyłączenie warstwy obrazu w pewnych skalach...146 PODSUMOWANIE... 147 Odpowiedzi na pytania postawione w Lekcji 6...149 7 ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW PRZESTRZENI 3D... 151 ĆWICZENIE 7A: WIZUALIZACJA WGŁĘBNEJ STRUKTURY GEOLOGICZNEJ... 153 Etap 1: Otwarcie dokumentu sceny...153 Etap 2: Wybór najwyższych punktów dla każdej formacji skalnej...153 Etap 3: Utworzenie rastra dla każdej formacji skalnej...154 Etap 4: Utworzenie modeli TIN z rastrów...155 Etap 5: Utworzenie diagramu blokowego...155 Etap 6: Utworzenie przekrojów prostych...156 Etap 7: Utworzenie przekroju łamanego...156 Etap 8: Zapis pracy i zamknięcie aplikacji ArcScene....156 Podsumowanie...156 ĆWICZENIE 7B: ANALIZA WIDOCZNOŚCI WZDŁUŻ TRASY PARADY... 157 Etap 1 : Otwarcie dokumentu ArcScene...157 Etap 2: Konstrukcja linii widoczności...157 Etap 3: Określenie widoczności pomiędzy obserwatorami a trasą parady...159 Etap 4: Dodanie informacji Z w celu obliczenia odległości Widoku 3D...159 Etap 5: Usunięcie linii widoczności...160 Etap 6: Wykonanie analizy z wykorzystaniem widoczności 200 metrów...160 Etap 7: Dodanie nowych obserwatorów...162 Etap 8: Ponowne uruchomienie modelu...165 Etap 9: Zamknięcie aplikacji ArcScene...166 ĆWICZENIE 7C: WIZUALIZACJA NASTĘPSTW HURAGANU... 167 Etap 1: Otwarcie dokumentu w aplikacji ArcGlobe...167 Etap 2: Wizualizacja maksymalnych wiatrów...167 Etap 3: Wizualizacja intensywności opadów...168 Etap 4: Tworzenie powierzchni reprezentującej wysokość na podstawie danych LIDAR...169 Etap 5: Generowanie klasy obiektów multipunkt z danych LIDAR...170 Etap 6: Tworzenie terenu (terrain)...170 Etap 7: Tworzenie powierzchni wysokości wody...172 Etap 8: Analiza wzrostu poziomu wody...172 Etap 9: Zamknięcie aplikacji ArcGlobe...173 Podsumowanie...173 Copyright 2013 Wersja polska Esri Polska 3
ArcGIS 3D Analyst ROZWIĄZANIE ĆWICZENIA 7A: WIZUALIZACJA WGŁĘBNEJ STRUKTURY GEOLOGICZNEJ... 175 Rozwiązanie Etap 1: Otwarcie dokumentu sceny...175 Rozwiązanie Etap 2: Wybór najwyższych punktów dla każdej formacji skalnej...175 Rozwiązanie Etap 3: Utworzenie rastra dla każdej formacji skalnej...178 Rozwiązanie Etap 4: Utworzenie modeli TIN z rastrów...179 Rozwiązanie Etap 5: Utworzenie diagramu blokowego...180 Rozwiązanie Etap 6: Utworzenie przekrojów prostych...181 Rozwiązanie Etap 7: Utworzenie przekroju łamanego...182 Rozwiązanie Etap 8: Zapis pracy i zamknięcie aplikacji ArcScene....182 ROZWIĄZANIE ĆWICZENIE 7B: ANALIZA WIDOCZNOŚCI WZDŁUŻ TRASY PARADY... 183 Rozwiązanie Etap 1 : Otwarcie dokumentu ArcScene...183 Rozwiązanie Etap 2: Konstrukcja linii widoczności...183 Rozwiązanie Etap 3: Określenie widoczności pomiędzy obserwatorami a trasą parady...184 Rozwiązanie Etap 4: Dodanie informacji z w celu obliczenia odległości Widoku 3D...185 Rozwiązanie Etap 5: Usunięcie linii widoczności...185 Rozwiązanie Etap 6: Wykonanie analizy z wykorzystaniem widoczności 200 metrów...186 Rozwiązanie Etap 7: Dodanie nowych obserwatorów...188 Rozwiązanie Etap 8: Ponowne uruchomienie modelu...191 Rozwiązanie Etap 9: Zamknięcie aplikacji ArcScene...191 ROZWIĄZANIE ĆWICZENIA 7C: WIZUALIZACJA NASTĘPSTW HURAGANU... 193 Rozwiązanie Etap 1: Otwarcie dokumentu w aplikacji ArcGlobe...193 Rozwiązanie Etap 2: Wizualizacja maksymalnych wiatrów...193 Rozwiązanie Etap 3: Wizualizacja intensywności opadów...194 Rozwiązanie Etap 4: Tworzenie powierzchni reprezentującej wysokość na podstawie danych LIDAR...195 Rozwiązanie Etap 5: Generowanie klasy obiektów typu multipunkt z danych LIDAR...196 Rozwiązanie Etap 6: Tworzenie terenu (terrain)...197 Rozwiązanie Etap 7: Tworzenie powierzchni wysokości wody...198 Rozwiązanie Etap 8: Analiza wzrostu poziomu wody...199 Rozwiązanie Etap 9: Zamknięcie aplikacji ArcGlobe... Error! Bookmark not defined. 4 Copyright 2013 Wersja polska Esri Polska