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首页ArcGIS三维教程:从入门到实战指南
"《ArcGIS三维从入门到精通》是一份由ESRI中国(北京)有限公司行业技术部编写的内部文档,旨在帮助用户深入了解和掌握ArcGIS三维功能的使用。该文档详尽介绍了从三维场景的入门基础知识,如三维环境的设置,如启动ArcGlobe、导航、指南针、全屏模式、画布设置和惯性导航,以及如何利用各种数据类型进行三维可视化场景的创建。 在数据获取与处理部分,文档首先阐述了三维GIS的数据构成,包括影像、地形、矢量、文字和3D模型等。影像数据获取涉及ArcGIS支持的不同数据格式,如常见的遥感数据类型,以及如何使用ENVI进行影像处理。地形数据的获取与处理则重点介绍了数字高程模型(DEM)的表示模型,以及如何在ArcGIS中获取、处理和利用立体像对提取DEM。 接下来,文档指导用户创建三维可视化场景,详细介绍了图层类型的使用,如影像图层、地形图层、矢量图层、文字图层和3D模型图层,以及如何导入和配置这些数据。对于城市街景部件的添加和设置也有专门章节,使场景更具真实感。 性能优化是文档的重要部分,它涵盖了如何优化三维渲染速度和资源管理,确保在大规模数据集上实现流畅的用户体验。这包括对硬件需求的理解、软件设置的调整以及可能的性能瓶颈识别和解决策略。 《ArcGIS三维从入门到精通》是一个全面的教程,适合希望通过ArcGIS进行三维地理信息分析、建模和展示的专业人士,无论是初次接触还是希望提升技能的用户都能从中获益匪浅。通过阅读和实践文档中的内容,读者可以系统地掌握ArcGIS三维工具的使用,提升其在地理信息行业的应用能力。"
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2. 数据获取与处理
2.1. 三维 GIS 的数据构成
三维 GIS 数据构成有影像数据、地形数据、基础矢量数据(建筑物,地铁,公路,
电线等等)、文字数据、三维模型数据、街景部件(树木、路灯消防栓等)。
2.2. 影像数据获取与处理
2.2.1. 概述
目前,常用的遥感影像有 LandSat(30 米)、ASTER (15 米)、SPOT5 (5 米)、CartoSAT -1
(P5 2.5 米)、ALOS(2.5 米)、RapidEye(5.8 米)、北京一号小卫星(4 米)、地球资源卫星-2B
星(2.37 米)、KOMPSAT-2(1 米)、IKONOS(1 米)、Quick Bird (0.61 米)、WorldView-1、2 (0.41
米)、GEOEye-1(0.5 米)等。
2.2.2. ArcGIS 支持的数据格式
对于影像数据格式的支持非常普遍,目前市场上的各种影像格式基本上都可以
支持,包括 ENVI Header Format(*.hdr)、PCI Geomatics(*.pix)、ERDAS IMAGINE (*.img)、
ER Mapper (*.ers)、 Hierarchical Data Format (HDF) 5 (*.h5、*.hdf5)、ER Mapper (*.ers)、
Multi-resolution Seamless Image Database (MrSID) (*.sdw)、GeoTIFF (*.tif)、TIFF、HDF4、
ERSI GRID、FAST、 JPEG 2000、JPEG、PNG、Gif、ArcSDE raster 等 60 种影像格式。
注:从 ArcGIS10 开始支持 Bigtif 格式,tif 数据 4gb 不再是一个限制了。
2.2.3. ArcGIS 常用影像处理
2.2.3.1. 栅格数据的投影(Project Raster)
Project Raster 将栅格数据集从一个投影转换的另外一个投影。该工具保证误差在半
像素内。
Project Raster 工具在在 ArcToolbox->Data Management Tools->Projections and
Transformations ->Raster->Project Raster 目录里面。鼠标左键双击工具名字即可调出
Project Raster 对话框。
工具界面:
11
工具参数:
参数
含义
类型
Input Raster
输入的栅格数据集
栅格数据集
Input Coordinate System(可
选)
输入的栅格数据的坐标系统
坐标系统
Output Raster Dataset
输出的栅格数据集
栅格数据集
Output Coordinate System
几何列的坐标系统
坐标系统
Geographic
Transformation(可选)
在两个坐标系统或基准之间的
变换方法。
当输入的坐标系统和输出的坐
标系统的基准相同时该项是可
选的,当两个坐标系统的基准
不同时必须指定该项。
String
Resampling Technique (可
选)
重采样方法。
共有四种方法:
1.NEAREST:最邻近象元内插。
2.BILINEAR:双线性内插。
3.CUBIC:立方卷积
4.MAJORITY:MAJORITY:多数
重采样
String
Output Cell Size (可选)
输出的栅格数据集的象元大
小。默认值为输入的栅格数据
像素大小
12
集的象元大小。
Registration Point (可选)
在输出空间中用来排列像素的
坐标。
点位
注:栅格数据投影除了可以完成栅格数据的投影转换外,还可以用于丢失投影信息数据
的投影信息添加。
2.2.3.2. 栅格数据的几何纠正(Warp)
Warp 利用源影像和目标影像上一定数量的控制点建立从源影像到目标影像的一种
多项式变换关系,然后利用这种多项式关系对源影像进行纠正。示例:
现在有一幅风云 3 卫星影像,此影像长 2400 像素,宽度为 1200 像素,我们已知它
的坐标范围在东经 27 度至 147 度,纬度从 0 度到 60 度,通过如下示意图说明源影像与
目标影像坐标对应情况:
13
为 PNG 格式影像添加坐标信息,通过 ArcToolbox->Data Management
Tools->Projections and Transformations ->Raster->Warp,鼠标左键双击工具名
字即可调出 Warp 对话框。输入参数如下图:
14
工具参数及含义:
参数
含义
类型
Input Raster
输入要纠正的栅格数据。
Composite Geodataset
Source Control Points
源影像上的控制点。
Point
Target Control Points
目标影像上的控制点。
Point
Output Raster Dataset
输出纠正后的栅格数据。
Raster dataset
Transformation Type (可选)
几何变换的类型。共有五种方
式:
1. POLYORDER1:一次多项式
变换(仿射变换)。为默
认值。
2. POLYORDER2:二次多项式
变换。
3. POLYORDER3:三次多项式
变换。
4. ADJUST:一个局部和整体
精度都得到优化的变换。
首先做多项式变换,然后
对 控 制 点 平 差 调整 变 换
式。
5. SPLINE:一个对于控制点
来说非常精确的变换,但
是对于那些是非控制点的
像素来说变换就不一定精
确了。
String
Resampling Techinque (可选)
几何纠正时采用的重采样
方法。共有四种方法:
1. NEAREST:最邻近象元内
插。
2. BILINEAR:双线性内插。
3. CUBIC:立方卷积
4. MAJORITY:MAJORITY:
多数重采样
String
注:控制点的输入方法:
首先输入源影像的控制点,在 X Coordinate 和 Y Coordinate 中分别输入该控制
点的横坐标值和纵坐标值,然后单击 按钮,将该控制点添加到列表中,然后按次方
法输入第二个控制点„„只至所有的控制点添加完毕。然后按上面的方法依据与源影像
控制点对应的顺序载入目标影像的控制点。
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