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三维爆炸分析

2019-10-21来源:武进新闻网

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实验背景

三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型;电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影;视频游戏产业将它们作为计算机与视频游戏中的资源;在科学领域将它们作为化合物的精确模型;建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现;工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域;三维模型给人以更强烈的视觉刺激,震撼程度远远高于二维画面。

如何站在三维的角度来对爆炸影响的范围进行分析

假设某个城市的建筑群中发生爆炸事故,爆炸直接影响范围为100米。分析受爆炸直接影响的建筑物。 

分析所需工具:ArcScene

爆炸点数据:“views.shp“

建筑物数据:“views3d.shp”

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流程图

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操作步骤

1)创建爆炸点三维数据。打开ArcScene软件,加载爆炸点二维数据“views.shp”。打开【3D Analyst工具】|【3D要素】|【依据属性实现要素转3D】工具,输入要素设置为爆炸点数据,输出要素为“views3d.shp”,高度字段指定为“height”字段。确定,得到三维爆炸点数据。

                        图3.1 爆炸点二维数据

         图3.2【依据属性实现要素转3D】工具参数设置

                            图 3.3 爆炸点三维数据

2)三维符号化爆炸影响范围。根据爆炸的直接影响范围为100米,创建半径为100米球体符号。右击三维爆炸点数据,打开【属性】对话框,选择【符号系统】选项卡。选择符号按钮,打开【符号选择器】,选择【编辑符号】按钮打开【符号属性编辑器】。类型选择“3D简单标记符号”,样式选择“球体”,宽度和深度都设置为“100”。确定,将爆炸点三维符号化显示。在图层属性对话框【显示】选项卡中,设置透明度为“50%”。

注:宽度和深度单位与地图单位一致,此例中地图单位为米。

                          图3.4【符号系统】选项卡

                                   图3.5 符号选择器


                              图3.6 符号属性编辑器


                              图3.7 以50%透明度显示


                         图3.8 爆炸范围体三维符号  

3)创建爆炸范围体数据。打开【3D Analyst工具】|【转换】|【3D图层转要素类】工具,设置输入要素图层为三维符号化的爆炸点图层,输出要素类为“explosion.shp”。确定,生成爆炸范围体数据。


           图3.9【3D图层转要素类】工具参数设置

                      图3.10 以30%透明度显示

 4)提取爆炸直接影响的建筑体数据。打开【3D Analyst工具】|【3D要素】|【3D相交】工具,设置输入多面体为“buildings_3d.shp”,另一多面体为“explosion.shp”,输出要素类为“buildings_affected.shp”。确定,得到爆炸直接影响的建筑体数据。


                   图3.11【3D相交】工具参数设置

                   图3.12 爆炸直接影响的建筑体数据

5)提取受爆炸影响的建筑物。打开【菜单栏】|【选择】|【按位置选择】工具,设置目标图层为“buildings_3d”,源图层为“buildings_affected”,空间选择方法默认“目标图层要素与源图层要素相交(3d)”。确定,得到受爆炸影响的建筑物

                   图3.13【按位置选择】工具参数设置

                                 图3.14 最终结果

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结语


这里利用ArcScene进行对爆炸点所造成损害范围进行分析,我认为其主要的地方就在于3D相交分析,我们之所以选择该功能就是因为它可以更强烈的给予观看者视觉刺激,震撼程度远远高于二维画面。运用该功能不光可以对爆炸点所造成的损害范围进行分析,也可举一反三进行其他类似事件的分析。

感谢大家的阅读,欢迎指正批评。

问题

1.ArcMap与ArcScene的区别?

2.3D图层转要素类的作用?

3.依据属性实现要素转3D的意义?


答案

1.ArcMap与ArcScene的区别?

 ArcMap是一个可用于数据输入、编辑、查询、分析等等功能的应用程序,具有基于地图的所有功能,实现如地图制图、地图编辑、地图分析等功能。ArcMap包含一个复杂的专业制图和编辑系统,它既是一个面向对象的编辑器,又是一个数据表生成器。

作为ArcGIS提供的3D可视化环境,ArcScene可以在3D空间中显示分析2D或3D数据。ArcScene 适 用于数据量比较小的场景进行3D分析显示。

2.3D图层转要素类的作用?

用于将具有3D属性的要素图层导出到多面体(multipatch)要素类

3.依据属性实现要素转3D的意义?

使用从输入要素属性获得的高度值创建 3D 要素。



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参考

《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 第二版》,汤国安

百度百科

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数据来源

https://pan.baidu.com/s/1u59ehxOLfSFoRDz866T2rg

密码:ve05


  投稿、编辑:地信17王铁森

            校对:谢妙竹

            审核:郭锐涛

            指导:刘涛教授

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