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山东电子沙盘的三维模型场景

1山东电子沙盘表面模型

地球表面是一个连续的值域,其高程变化涉及无数个点,不可能对所有点的高程值进行度量和记录。一般情况下可通过对表面上的点进行采样、插值、模拟和近似的拟合构成表面模型。表示地形的表面模型主要有两种:不规则三角网模型(TIN)和栅格模型(DEM)。一般DEM多用于区域性的、小比例尺的应用,而TIN则更常用于精细的、大比例尺的应用。对于浙江省全省数据,用DEM的处理效率比TIN要高。

山东电子沙盘

用DEM来表示其表面,由于本例中的数据只有测绘局提供的1B5万基本地形图的分幅数据,所以需要对分幅数据进行拼接后,用高程点数据通过插值创建DEM。利用高程点数据创建栅格面有很多方法,本例采用在ArcGIS的三维分析模块中用克里格插值法创建表面。具体流程如下:

加载高程点数据,在三维分析模块的/InterpolatetoRaster0中,用普通克里格插值法,输入高程点数据集,用高程点的ELEV高程字段作为插值字段,用球面模型和可变搜索半径进行插值,再用浙江省界对插值得到的DEM进行裁剪,在视图中可以显示出浙江省DEM模型效果。

2三维可视化

山东电子沙盘数据由表面模型(DEM)数据、地理特征的矢量数据、遥感影像数据组成,建立山东电子沙盘就要对这些数据进行三维可视化处理。为了使空间数据的地理位置进行很好匹配,对DEM表面模型和地理特征的矢量数据统一坐标系为GCS_Beijing_1954,并统一建立浙江省山东电子沙盘数据库,对于遥感影像数据,在ArcMap下用Georeferencing对其跟矢量数据进行了配准和叠加。

DEM表面模型是将其本身作为基准高度来进行三维可视化的,水系、道路、境界等矢量数据的三维可视化是依据DEM表面模型作为主题,对线数据的三维属性的基础高程值设置为Surface项,多边形面数据按照每个多边形数据的高度字段在表面主题的基础上向上延伸。遥感影像数据作为非表面模型数据,是以DEM表面模型作为基准高度叠加显示在表面模型上。对山东电子沙盘数据三维可视化后,要加载到特定的三维场景中,才能显示出很好的立体效果。

山东电子沙盘的三维场景定制如下:使用垂直拉伸来强调地表面的地形,垂直拉伸值设为20。以天空的蔚蓝色作为球体的背景颜色。定义地理上35bN、110bE太阳的光照射到球体表面的位置为山东电子沙盘的光照条件。

在三维场景中加载表面模型DEM数据,通过用不同的颜色对DEM的图层进行渲染,用地表分析产生表面模型DEM的山体阴影,以40%的图层透明度来显示山体阴影。再加载乡镇点、县点、地市点、境界线、公路、水系线、水系面等三维可视化后的矢量数据和影像数据。