КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В
ТЕМА № 4.
Особенности
моделирования
поверхностей
в среде
ArcGIS
Моделирование поверхностей
в ArcGIS
Моделирование поверхностей в ArcGIS осуществляется с помощью дополнительных модулей 3D Analyst, Spatial Analyst и Geostatistical Analyst.
Инструменты 3D Analyst |
Инструменты Spatial Analyst |
|
|
|
|
Инструменты Geostatistical Analyst
Триангуляционные модели
Для создания триангуляционных моделей поверхностей используется дополнительный модуль 3D Analyst.
Триангуляционные сети формируются из |
|
2 |
|
облаков точек с известными отметками |
|
|
3 |
поверхности на основе триангуляции Делоне. |
|
|
|
При построении моделей в |
|
5 |
4 |
геоинформационных системах можно учитывать |
1 |
|
7 |
также положение линейных и полигональных |
|
|
|
объектов, описывающих морфологию поверхности. |
|
6 |
|
1. Триангуляционные модели TIN
№ узла |
X |
Y |
Z |
|
|
|
|
1 |
X1 |
Y1 |
Z1 |
2 |
X2 |
Y2 |
Z2 |
|
|
|
|
3 |
X3 |
Y3 |
Z3 |
|
|
|
|
4 |
X4 |
Y4 |
Z4 |
|
|
|
|
5 |
X5 |
Y5 |
Z5 |
|
|
|
|
6 |
X6 |
Y6 |
Z6 |
|
|
|
|
7 |
X7 |
Y7 |
Z7 |
8 |
X8 |
Y8 |
Z8 |
|
|
|
|
1.TIN-модели используются для точного моделирования небольших участков
поверхности.
2.TIN хранятся в файловой системе компьютера и не могут быть включены в базу геоданных.
3.TIN-модели создаются только в системах координат проекций.
TIN – векторная топологическая |
Треугольник |
Список |
Соседи |
|
структура данных |
|
узлов |
|
|
A |
1,2,3 |
-,B,D |
||
|
||||
|
|
|
|
|
|
B |
2,4,3 |
-,C,A |
|
|
|
|
|
|
|
C |
4,8,3 |
-,G,B |
|
|
|
|
|
|
|
D |
1,3,5 |
A,F,E |
|
|
|
|
|
|
|
E |
1,5,6 |
D,H,- |
|
|
|
|
|
|
|
F |
3,7,5 |
G,H,D |
|
|
|
|
|
|
|
G |
3,8,7 |
C,-,F |
|
|
|
|
|
|
|
H |
5,7,6 |
F,-,E |
|
|
|
|
|
2. Триангуляционные модели Terrain
Создание Terrain
1. Terrain – модель поверхности, основанная на модели TIN.
2. Источник – векторные данные
набора классов базы геоданных.
3.Создается «на лету», хранится в наборе классов базы геоданных.
4.Разрешение модели соответствует масштабу визуализации.
Пирамиды Terrain
3. Триангуляционные модели LAS
LAS – триангуляционная модель поверхности, которая создается по точечным данным лазерных съемок.
Модели LAS представляют собой файлы с расширением [.lasd] и хранятся в файловой системе компьютера.
Входные данные:
•данные лазерных съемок в отраслевом формате - двоичные файлы LAS;
•векторные наборы пространственных объектов, содержащие ограничение поверхности.
Технология лазерной съемки
Бортовые лазерные данные
Лазерные данные XYZ |
Модель LAS |
Создание
каркасных моделей трехмерных объектов
Геоинформационные системы позволяют создавать модели замкнутых поверхностей, или каркасные модели 3D объектов. В отличие от функциональных поверхностей такие модели могут хранить несколько значений z для каждой пары координат x, y. ArcGIS может отображать 3D модели в качестве пространственных объектов в классе объектов - мультипатчей.
Мультипатч – это ГИС объект, в котором хранится коллекция патчей, отображающих границы 3D объекта. Геометрическая информация, которая хранится в патче, может быть в виде треугольников, вееров треугольников, полос треугольников или колец. Мультипатчи сохраняются в формате шейп-файла или класса пространственных объектов базы геоданных.
Треугольники |
2D |
Веер треугольников |
|
|
3D |
Веер треугольников |
|
|
|
|
|
|
2D |
|
3D
Создание модели пласта
Инструменты 3D Analyst < Триангуляционная поверхность < Блок-диаграмма
2D
Полигон
TIN кровли
TIN подошвы |
Мультипатч |
Регулярно-ячеистые модели 
GRID - модель
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. x,y,z. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
. Квадратные. . . . . . . сети. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
Гриды представляют поверхность по регулярно распределенным точкам,
заданным по квадратной сети.
Столбец (Column)
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Строка (Row) |
|
|
|
Отметка |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Структура GRID – моделей |
3 |
|
|
|
|
|
|
Координаты |
|||
поверхности |
|
|
|
|
|
|
|||||
полностью соответствует |
4 |
|
|
84 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
ячейки (1,1) |
|||||
структуре растровых |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
данных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||