基于Supermap软件的三维空间数据分析


  1. 三维空间分析
    1.1. 坡度坡向分析
    坡度和坡向是两个重要的地形特征因子,在地形表面分析中起到重要作用。其中,坡度是地表面上某一点的切面和水平面所成的夹角,坡度值越大,地势越陡峭;坡度值越小,地势越平坦。而坡度变化的方向称为坡向,指每个像元到其相邻像元方向上值的变化率最大的下坡方向,表示地表面某一位置斜坡方向变化的量度。
    三维坡度坡向分析用于计算栅格数据集中各像元的坡度值,及像元坡度面的朝向。坡度用度数表示的分析结果的范围是0到90°;坡向计算的范围是0到360°,以正北方0°为开始,按顺时针移动,回到正北方以360°结束。如图 1 1所示,为某区域的破度坡向分析结果,将鼠标移至选中分析记录的对应区域中,可查询某点处的具体坡度、坡向值。

图 1 1 坡度坡向分析结果
1.2. 等值线分析
三维空间分析中的等值线分析功能,可根据栅格数据的像元值,提取指定区域的的等值线。用于等值线分析的数据集必须为 DEM 或 Gird 等栅格数据集。如图 1 2所示,为某区域的等值线分析结果,软件中可以设置等值线的间距。

图 1 2 等值线分析结果
1.3. 淹没分析
淹没分析是指根据指定的最大、最小高程值及淹没速度,动态模拟某区域水位由最小高程涨到最大高程的淹没过程。该功能应用于地形、DEM等数据。如图 1 3所示,为某区域的淹没分析播放效果图,淹没分析适用于地形、DEM数据,不适用于模型数据。
淹没分析应用场景:
1)根据某区域洪水涨势速度,模拟洪水涨到指定高程的淹没过程,为防洪救灾提供一定的参考。
2)淹没分析结果可为河流区域的水利工程或建筑地选址提供依据。

图 1 3 淹没分析播放效果图
1.4. 通视分析
通视分析是三维GIS中常用的分析功能,用于判断三维场景中任意两点之间的通视情况。可根据在 3D 空间中相对于某表面或多面体要素类提供的障碍的位置,计算观察点与被观察点之间的通视性,沿着这些点之间的视线确定可见性。
通视分析需要用户指定观察点和被观察点,观察点与被观察点是一对多的关系,一个观察点可对应多个被观察点进行分析,一个被观察点只能对应一个观察点进行通视分析。分析结果输出线将沿着输入视线的可见与不可见部分进行划分,绿色表示可见,红色表示不可见。

图 1 4 通视分析结果
1.5. 可视域分析
三维可视域分析是在场景的模型数据表面,相对于某个观察点,基于一定的水平视角、垂直视角及指定范围半径,分析该区域内所有通视点的集合。分析结果用绿色区域表示在观察点处可见,红色区域表示在观察点处不可见。如图 1 5所示,为可视域分析结果,在观察点处,由于被高架桥遮挡,只能看到中央电视台总部大楼的上半部分。

图 1 5 可视域分析结果
1.6. 动态可视域分析
动态可视域分析是在三维场景中,根据指定的路线,基于一定的水平视角、垂直视角及指定范围半径,分析沿路线行驶过程中的指定范围内的通视情况。可以动画形式播放演示从分析路线起点到终点的可视域分析结果,分析结果以不同的颜色来区分分析区域的可见或不可见。如图 1 6所示为动态可视域分析结果。

图 1 6 动态可视域分析结果
1.7. 日照分析
日照分析是指根据指定的区域所在的经纬度范围,计算该区域在某段时间内,可被太阳照射到的时间长度。同时根据指定的最大、最小高度、采样距离、采样频率,得到指定区域内的采光信息,采光值表示该处日照时间占开始时间到结束时间中时间的百分比。
地理位置是决定太阳光照空间变化的一个重要因素,不同经纬度、模型要素投射的阴影等方面因素会影响某区域接收到的日照时间长短。日照分析考虑到太阳角度的日变化和季节性变化以及周围地形投射的阴影所带来的影响,得出指定范围内的采光信息,即日照时间所占总分析时间的百分比。如图 1 7所示,为日照分析结果,鼠标放置采样点处可查询采光信息。

图 1 7 日照分析结果
1.8. 剖面分析
剖面分析是指根据指定的剖面线,输出剖面线与地形数据的表面高程沿某条线(截面)的变化,或剖面线所截的模型建筑物、地下管线等的轮廓线。并支持在剖面线图上进行量算和位置查询功能,同时支持将剖面图输出为图片数据保存。该功能适用于地形数据和模型数据,如图 1 8所示,为剖面分析结果。
剖面分析广泛应用于工程选线、设施选址、管线布设、煤矿开采、土地利用规划等方面,例如:
1)通过剖面分析功能输出地下管线剖面图,通过距离量算功能量算管线直径。
2)剖面分析可应用于评估道路修建的难度,或对沿指定路径铺设铁路线的可行性进行评估。

图 1 8 剖面分析结果
1.9. 天际线分析
天际线是指天空与观察点周围的表面以及要素相分离的界线。天际线分析功能可根据观察点,生成当前场景窗口中建筑物顶端边缘与天空的分离线。

图 1 9 天际线分析结果
天际线分析可应用于城市规划中,为了不破坏城市的天际线,可通过城市规划需新建的建筑物的三维面数据,及某固定视角的天际线,分析得到三维面对象相应的限高体。

图 1 10 限高体分析结果
1.10. 视频投放
视频投放是指让用户将指定视频投放到模型表面或地形表面,进行播放。
视频投放的应用场景:
1)将停车场上用摄像头录制的视频投放在实际道路上模拟停车场的实际车辆运行情况。
2)在楼房装饰中通过将整个设计过程事先录制视频,在实际实施中,将实际实施状况与视频对比,查出实际执行中出现的问题。
备注:由于缺少数据,因此未能演示。
2. 三维数据管理
2.1. 数据查询
三维空间数据的查询可以有两种方式:SQL语句查询和直接在场景中进行单体查询。如图 2 1和图 2 2所示为SQL语句查询方式,图 2 3为直接在场景中进行单体模型属性查询。

图 2 1 SQL语句查询对话框

图 2 2 SQL语句查询结果

图 2 3 场景中单体模型属性查询

转载自:https://blog.csdn.net/malianwei2009/article/details/52448682

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