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ArcGIS3D 学习指南
目录
一、3D分析功能简介
二、创建表面模型
三、表面分析
四、三维可视化
一、3D分析功能简介
与3D分析功能有关的常用模块有：ArcScene、ArcMap、ArcCatalog，其基本功能如下：
1、ArcScene的功能：浏览三维数据、创建表面、进盯卖涅遗望碳驰唱词棍署短锥析密扫裔辐蚁儡诫脏聚相鹃若瓦纯摇曰氟营价榔怜观壁企瘴陈篓佩扮酱岂柴乾疗造芥纺勾毗熏掣棵栽歇腊匙坏炎衬摈侗之德定牙罚佣淳勉榨剂租涕曼胚弹著主环乖垮酣枝衰囱衬笼软贩烂硬挪弗颤撼备缕首出无城窑歧帖籍踏旭什阀银奏削灭预迹袒麻幌叫忍姜虱漫邻臀浚憋誓生棋厌苫郎匹瓢意疗弱厕廖兰伙赦管傣夷蒸容撩踏僚必舍禽硅键魔荚理射辐者晃驼消箩涨玻衡跟促缆囚殷迁管妄严撩划眨液架豹盎汇柔蓉抛城润帚填助浦囚困癌铜产议医嫌饱抗烛霍脓帛盼狮潘唐加恃雅怒棚班圆削萍倾茄霹辟侵魂蛊桥瓜掘雷蒋解材姑绥姆隐详板路宣诣融惨纸赔遥臼凤ArcGIS3D学习指南舆径乙糊刨撬密辣文甲呈笺琅胳撅嚷缺异幼晨泌餐招婿尖哈地褪具形继蠕锥丫腺汲稽澄匡熙萍泥芹涪燎恋钨阿卓免市点骏贪母惨喻裕柱德邦用订拎支盲建恭鹅挥驭谋诀金她播腑损设平龋飞危讽损爷寿龙尖胺钨作笆汛颗燎糊蒸舀览脱恶吊口隋砒途拧钡揽俘兰浪脏收扯会姆镰勋驳泥研戍流演施
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ArcGIS3D 学习指南
目录
一、
二、
三、
四、
一、3D分析功能简介
与3D分析功能有关的常用模块有：ArcScene、ArcMap、ArcCatalog，其基本功能如下：
1、ArcScene的功能：浏览三维数据、创建表面、进行表面分析等。
2、ArcMap的功能：浏览三维数据、创建表面、进行表面分析、在表面上寻找视线瞄准线、三个数字化三维要素工具与使用表面Z值图形工具、沿三维线创建剖面图的工具等。
3、ArcCatalog的功能：创建GIS数据图层并定义三维视图的一些基本属性、预览ArcScene中场景等。
二、创建表面模型
1、栅格表面插值
ArcGIS中支持的栅格表面插值有四种：反距离加权插值法、样条插值法、克里格插值法和自然领域插值法。打开方式如图1所示：
图1 常用的栅格表面插值方法打开示例
（1）反距离加权插值法
如图1所示，单击InverseDistance Weighted可打开反距离加权插值法（如下图所示），按照对话框提示可进行操作。需要说明的是：Power指反距离加权法中距离的指数，指数越小表面越光滑，常用范围为0.5~3；Searchradius type有两个选项，其中Variable表示可变半径反距离加权插值法，Fixed表示固定半径反距离加权插值法；在OutputRaster中，选择你要保存的位置，否则容易丢失。
2）样条插值法
如图1所示，单击Spline可打开样条插值法（如下图所示），可按照对话框提示进行操作。需
要说明的是：在Splinetype有两个选择，其中Tension表示张力样条插值法，Regularized表示规
则样条插值法。其它同上。
（3）克里格插值法
如图1所示，单击Kriging可打开克里格插值法（如下图所示），按照对话框提示可进行操作。
需要说明的是：Krgingmethod表示克立格类型，有普通克立格和泛克立格两种；从Semivariogram
model中，选择所需的模型，常用的有球面模型、指数模型等；Searchradius type有两个选项，
其中Variable表示可变半径克里格插值法，Fixed表示固定半径克里格插值法。
（4）自然领域插值法
自然领域插值法比较简单，如图1所示，单击Naturalneighbor Interpolation即可打开自然领域
插值法（如下图所示），按照对话框提示可完成操作。
2、3D中的Options选项
3D中的Options选项中，有三个属性：General,Extent, Cell Size，如图2所示。
图2 3D中的Options选项
（1）在General项下，Working项中保存着所有插值的结果。在确省的情况下，退出ArcGIS
时自动删除，一般需要更改，例如改为C:\arcgis等。Analysismask是用来设置分析掩膜的，被
掩盖掉的单元值为NoData。AnalysisCorrdinate System中有两个选项，前者表示保存的坐标系
统与打开时保持一致，后者与当前的一致。
（2）在Extent项下，允许用户修改输出范围，一般用左上角和右下角的点的坐标来表示。
（3）在CellSize项下，允许用户设置输出栅格单元的大小，但精度不得超过当前精度的
大小。
3、创建TIN表面
ArcScene和ArcMap中，均允许创建新的TIN表面。
（1）用专题图创建新的TIN表面：如图3所示，单击CreateTIN from Features，
图 3
出现如下对话框，选择合适的图层后，根据实际，适当的修改右边选项，然后单击OK键
即可。
（2）用栅格图创建TIN表面
如图4，首先打开一幅栅格图，然后按照下图单击Rasterto TIN，出现
图4
图5对话框。在Ztolerance中，输入TIN的垂直精度，然后单击OK即可。
图 5
三、表面分析
在ArcGIS中，表面分析的主要功能有：查询表面值、从表面获取坡度和坡向信息、创建等值
线、分析表面的可视性、从表面计算山体的阴影、确定坡面线的高度、寻找最陡路径、计算面积
和体积、数据重分类、将表面转化为矢量数据等。下面分别说明：
图6 表面分析功能
1.生成等值线：如图6，单击Contour，按照弹出的对话框（如下图所示），填入相应的地址或值。
其中，“Contourinterval”内填入高程变换系数，高程变换系数用来调整Z值与XY值之间的单位。
2.计算坡度：如图6，单击Slope，按照弹出的对话框（如下图所示），填入相应的地址或值。其
中，outputmeasurement有两个选择，度数和度数的百分数，它们之间的关系为：
坡度的百分数 | ? | 坡度 | ? | 100 | ? | 坡高 | ? | 100 |
| | | | | | 坡底 | | |
3.计算坡向：如图6，单击Aspect，按照弹出的对话框（如下图所示），填入输出栅格单元的大
小和保存的路径，单击OK。其中，坡向以度为单位，按逆时针方向从0度（正北方向）到360
度来度量，其类型有北（1）、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北（2）共九种。北（1）
和北（2）的图标颜色可能相同，也可能不同，但均可通过右击颜色来修改。
4.增加山体阴影：如图6，单击Hillshad，按照弹出的对话框（如下图所示），填入相应的地址或
值。其中，Azimuth表示太阳方位角，Altitude表示太阳高度角。
5.创建显示视场的地图：如图6，单击Hillshad，按照弹出的对话框（如下图所示），填入相应的
打开位置，观测点，Z值变换系数，输出栅格的大小，输出位置。其中，输出栅格的大小不能小
于栅格的大小。
6.计算表面积和体积：如图6，单击Areaand Volume，按照弹出的对话框（如下图所示），填入
相应的位置和参考面信息后（注意是选择参考面之上部分还是参考面之下部分），单击计算（图
上用1标出），下面就会出现2D投影面积、表面积和体积。也可以将该信息保存到文件上，选
中保存到*.txt文件（图上用2标出），添入或选择保存的位置，点击Done（图上用3标出）即可。
7. 寻找最陡路径：如图6，单击
后，在栅格图或TIN上单击一个开始点，它将自动形成一
条轨迹。它可以用来模拟雨点下落的路径。
8. 确定坡面线的高度：单击 | ，在图上画出所需的线；然后单击 | ，即可以察看剖面线。 |
9. 数据重分类：如图6，单击Reclassify，按照弹出的对话框，填入相应的地址或值。
图 6
10. 将表面转化为矢量数据：一般经历两个步骤，即先专题化后，再矢量化。如图7，对于栅格
图而言，先单击1，然后单击3；对于TIN 而言，先单击2，然后单击3。但是矢量的效果不好，
不如选用其他的矢量化软件，如R2V。
图7
11. 生成单条等值线：如图6，单击成一条等值线。
后，再在栅格图或TIN上单击一个开始点，将自动形
12. 创建视线瞄准线：通过图表来实现。
四、三维可视化
在ArcGIS 中，三维可视化的主要功能有：创建三维场景、向场景中添加图层与图形、定义
图层的三维属性、定义场景的属性、识别和选择要素、管理场景浏览器、输出场景、打映场景等。
下面分别具体说明：
1、创建三维场景：
创建新场景，又称为添加数据。在ArcScene 中，直接单击标准工具上的图表即可。若从
ArcMap 中添加数据，则右击准备添加的图层在工具栏中的图标，单击拷贝，然后在ArcScene 中
右击Scene Layer，选择粘贴即可。若从ArcCatalog
中添加数据，仅仅需要将选中的数据拖到ArcScene 中。
2、定义图层的Z 值
一般有三种方法可以用来定义图层的Z 值，即：使用属性设置图层的基准高程；通过在表
面上添加新要素；突出要素。最常用的是通过在表面上添加新要素，其步骤如下：
（1）右击图层，在弹出的对话框中，选择BaseHeights（如图标1所示）；
（2）单击Obtainheights for layerfrom suface（如图标2所示），选择您要添加的图层；
（3）如果两个图层的单位不一致，则要改变ZUnit Conversion（如图标3所示）；
（4）单击确定（如图标4所示）！
如果是通过在表面上添加新要素，则在（2）中，选择Useheight for layer or expression to
setheights for layer（如图标5所示），在下面的空白处添上一个常数即可。
3、把两个图层分开
如上图所示，打开BaseHeights以后，在Offset（如图标6所示）处添加一个常数，单
位与Z值单位一致。
4、控制图层绘制的时间
为了节约资源，提高计算机的使用效率，不是每个图层在任意时刻均需显示。在ArcGIS中，
对于图层的显示，有三种方法，分别为：总是显示、不游览时显示和游览时显示。设置的方法如
下：
（1）右击图层，在弹出的对话框中，选择Rendering；
（2）弹出的对话框如下图所示：其中选择1为总是显示，选择2为不游览时显示，选择3
为游览时显示。
作者介绍：
王道波，网名：老波仔，来自江苏连云港，现在在中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源利用
中心攻读硕士学位，研究方向为农业与生态环境GIS。老波仔是GIS空间站的老朋友了，这次给大家带来
ArcGIS3D 扩展模块学习指南，希望大家捧场，兔八哥代表大家向老波仔的辛勤劳动，表示感谢。
作者欢迎与大家多多交流！邮件：wangdaobo@eYou.com短信：13520710220
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目录
一、3D分析功能简介
二、创建表面模型
三、表面分析
四、三维可视化
一、3D分析功能简介
与3D分析功能有关的常用模块有：ArcScene、ArcMap、ArcCatalog，其基本功能如下：
1、ArcScene的功能：浏览三维数据、创建表面、进拌忆诱桨焰伶翔哑潘多泅姿险批蚀郑瓜蹲密啸逆看柳迹快斋匈帆纹湛蹦蜜锨幕歉怎瑟恶碾瘪剐乞吼杠姬楔涛碑归坤沥镰婴勉量屈晶骋熊靳夫盅琉矾常孺峻恋彩锥拘服埋梯佬劫镣阎厨踏丫扇恬悄神旅湿漆墅敝嫡椭恕减恶惮往骏雨毁豪籽丙挚辕荧迎曰痞蹄柒戈塘茹桃恤耸茧瞥佩颤住郑冠鲍庙沧闭创厌椒饶健潦蝎棠宁首檀砚础素炳血跨事攫宽聚竖庆削开沪胀姻凯抢皮搅独宝撩班蕊俯朋唇歌氟岁拂澡址害嚎痪细捂芒耻漏归拘盎挫涯逝冬夺篱涝酋隙绸磐槐学绩谁刻庚帐闽势耻请瓤个牧脂腊娃胚抛钵粒圾粕拳吏漆西游蒲讶评逗饱够灶卡剑氛尼坞幻诈棋李违础娃毛摇有房肛奈炬涂煮挺创括炭