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实验十一、3D可视分析

一.实验目的

（1）对地理数据进行透视观察、三维浏览；

（2）熟悉ArcScene用户界面;

（3）了解制作飞行动画基本操作。

（4）如何将图像作为纹理贴在地形表面；

二.实验准备

预备知识：

ArcGlobe是ArcGIS桌面系统中3D分析扩展模块中的一个部分，提供了全球地理信

息的连续、多分辨率的交互式浏览功能。像ArcMap一样，ArcGlobe也是使用GIS数据

层，显示geodatabase和所有支持的GIS数据格式中的信息。ArcGlobe具有地理信息的

动态3D视图。将所有的GIS数据源整合到一个通用的全球的框架中。它能处理数据的多

分辨率显示，使数据集能够在适当的比例尺和详细程度上可见。

与ArcMap类似，ArcScene是ArcGISDesktop中专门用于显示三维数据的独立程序。

ArcScene的功能：浏览三维数据、创建表面、进行表面分析、三维飞行模拟。ArcScene

可以看成是ArcGlobe的一个子集。它们都依赖于ArcGIS的3D分析模块。

软件准备：ArcGIS3DAnalyst扩展模块;ArcScene:三维分析及三维建模环境。

实验数据：图层(Roads,bldg,ortho.lan,dtm_tim)，三维场景文件――

Animation.sxd

三.实验内容及步骤

1．GIS数据三维显示

ArcScene中的三维场景可以导出为二维图片或三维VRML文件[.wrl]，VRML文件可以用

GLView进行浏览或查看，普通的互联网浏览器也可以通过安装插件的方式进行浏览，因此

导出为VRML的三维场景可以发布到因特网上

2.三维飞行动画制作

借助于ArcScene和ArcGlobe可以实现比较复杂的3维分析及数据可视化应用，如需进

行一步了解ArcGIS的三维分析可参考ESRI电子文档《Using3DAnalyst》

四.分析三维GIS主流技术及相关软件发展趋势。对比GoogleEarth

及ArcGlobe的主要特点。

1.三维GIS主流技术

三维GIS与二维GIS一样，需要具备最基本的空间数据处理功能，如数据获取、

数据组织、数据操纵、数据分析和数据表现等。相比于二维GIS，三维GIS具有

以下优势。

空间信息的展示更为直观。从人们懂得通过空间信息来认识和改造世界开始，空

间信息主要是以图形化的形式存在的。然而，用二维的图形界面展示空间信息是

非常抽象的，只有专业的人士才懂得使用。相比二维GIS，三维GIS为空间信息

的展示提供了更丰富、逼真的平台，使人们将抽象难懂的空间信息可视化和直观

化，人们结合自己相关的经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。毫无疑

问，三维GIS在可视化方面有着得天独厚的优势。虽然三维GIS的动态交互可

视化功能对计算机图形技术和计算机硬件也提出了特殊的要求，但是一些先进的

图形卡、工作站以及带触摸功能的投影设备的陆续问世，不仅完全可以满足三维

GIS对可视化的要求，还可以带来意想不到的展示和体验效果。

多维度空间分析功能更加强大。空间信息的分析过程，往往是复杂、动态和抽象

的，在数量繁多、关系复杂的空间信息面前，二维GIS的空间分析功能常具有

一定的局限性，如淹没分析、地质分析、日照分析、空间扩散分析、通视性分析

等高级空间分析功能，二维GIS是无法实现的。由于三维数据本身可以降维到

二维，因此三维GIS自然也能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS强大的

多维度空间分析功能，不仅是GIS空间分析功能的一次跨越，在更大程度上也

充分体现了GIS的特点和优越性。

2.相关软件发展趋势

超图股份有限公司于2009年推出“二三维一体化”的RealspaceG