【正文】 具有考慮重要表面數(shù)據(jù)點的能力，便于表達斷裂線、構(gòu)造線等地形特征缺點存在數(shù)據(jù)冗余，在地勢起伏不大的地區(qū)數(shù)據(jù)冗余量較大。原始樣點的位置和密度往往不一定能滿足要求，內(nèi)插可補充采樣點數(shù)量和密度上的不足。數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model，簡稱DEM)是以數(shù)字的形式按照一定的結(jié)構(gòu)組織在一起，表示實際地形空間分布特征的模型。由于AutoCAD在三維景觀應(yīng)用中的的不足，我國學(xué)者開始在一些風(fēng)景園林規(guī)劃項目中也引入GlS技術(shù)。這種軟件具有制圖精確、成圖效果好等特點，但不具備空間查詢與分析等功能，因此規(guī)劃成果難以用于輔助分析。隨著計算機數(shù)據(jù)處理能力的提高，自動測量儀器的廣泛使用以及制圖技術(shù)的發(fā)展，一種全新的描述地球表面的方法——數(shù)字高程模型被廣泛采用。②加密原始數(shù)據(jù)點。GRID與TIN的優(yōu)缺點比較如下表12：表12 GRID與TIN優(yōu)缺點比較表 GRID and TIN advantages and disadvantages of tableGRIDTIN優(yōu)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、易于構(gòu)網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲量小、可以方便有效地進行各種分析與計算、建模方法直接。若要反映二維平面的精確的位置關(guān)系，可以利用將AutoCAD圖倒入3DMAX后將面拉伸為立體模型，再貼上紋理。當數(shù)據(jù)完全轉(zhuǎn)換為顯式網(wǎng)格時，使用*.dxf格式比較理想。在ArcScene中，直接單擊標準工具上的“”圖標即可。 三維符號模型設(shè)計的簡化與二維地圖符號不同的是，三維模型不僅能表現(xiàn)地物的本質(zhì)特征和一般屬性，更重要的是還能表達地物復(fù)雜的表面屬性信息。三維地圖符號具有平面地圖符號的所有特征和基本功能，但更加直觀逼真。 構(gòu)建三維建筑物模型的數(shù)據(jù)準備本文三維建筑物的制作以遼寧工技術(shù)大學(xué)校區(qū)主樓為例，進行詳細介紹。捕捉立面圖外輪廓的四個頂點，繪制一個矩形，選中該矩形，單擊右鍵，轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形，在修改編輯區(qū)中的“可編輯多邊形”里，選中“邊”級別，此時矩形的四條邊可以進行編輯。本文的材質(zhì)分為兩大類：一種是需要外部貼圖的，要獲取圖片數(shù)據(jù)；另一種是利用3DMAX中自帶的材質(zhì)球制作，需要修改材質(zhì)編輯器中的各項相關(guān)參數(shù)，來突出紋理的效果。如圖310：圖310 墻磚紋理貼圖 Map of wall brick texture3)制作材質(zhì)打開材質(zhì)編輯器，選擇一個新的材質(zhì)球，給定材質(zhì)球新的名字。自定義符號庫的創(chuàng)建在Styles的最下方，定義好之后再添加至符號管理器中，如圖314：圖314 符號管理器 Symbols manager在對應(yīng)的自定義符號庫中，點擊Marker Symbols，在右邊的空白處單擊右鍵，選擇New → Symbol Property Editor，Type類型選擇3D Marker Symbol，此時會自動彈出對話框，找到之前存放*.3ds文件的路徑，打開該文件即可。3)將*.shp文件入庫。圖410 籃球場 Basketball court正門的電動擋車欄桿和金屬欄桿的建模方法是不同于其他地物的，比較有代表性。本文作者嘗試開發(fā)的查詢?yōu)榈匚镄畔⒉樵?。如果發(fā)現(xiàn)ArcGIS Developer Help，只要找到安裝軟件，在安裝界面中雙擊VBA Developer Help進行安裝，路徑默認，重新在“開始”中的ArcGIS下可找到VBA Developer Help。在過去20年中，地理信息系統(tǒng)軟件供應(yīng)商不斷擴大其軟件的功能,以便支持空間分析和建模的需要，也取得了不同程度的成功。 先進的交通應(yīng)用系統(tǒng)，特別是旅游需求模型分解方法和智能交通系統(tǒng)，需要不是很支持節(jié)點弧線數(shù)據(jù)模型的復(fù)雜的表述和抽象的交通特征。但到現(xiàn)在為止它沒有為包括空間分析在內(nèi)的新功能的發(fā)展提供明確和簡便的處理平臺(第二頁)?？臻g模型是研究對象在空間(地理空間、屬性)中的模型。此外，當新的交點產(chǎn)生時，該網(wǎng)絡(luò)的拓撲必須重新生成。 一些研究計劃已經(jīng)為滿足這些需要而開始研究(例如Kwan和Golledge 1995；Shaw and Wang 2000)；但是，在地理信息系統(tǒng)中完全實現(xiàn)行為視圖仍然存在著不少挑戰(zhàn)?？蓴U展的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)允許用戶定義、增加新的數(shù)據(jù)類型和功能。 現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)使工作更容易、更迅速并且較少出現(xiàn)錯誤 (當然，錯誤是避免不了的)。 有三種類型的事件可能發(fā)生在道路網(wǎng)絡(luò)中。在事件表里的記錄不能與其它事件表的記錄相重復(fù)，否則將被排除在輸出文件之外。尋找在空間上具有相同特征的點和線，需要用動態(tài)分段疊加。 空間數(shù)據(jù)庫引擎存儲描述地理特征的坐標，例如表欄中簡單的二元對象的數(shù)值。他指出，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化查詢語言只能把數(shù)據(jù)庫檢索功能“通過把結(jié)構(gòu)化查詢語言嵌入到計算的機器編程語言，例如C語言” (297頁)。 這種意見與Hagerstrand(1970)提出的時空道路的概念密切相關(guān)。地圖視圖具有靜態(tài)性的特性，并且集中了數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)描述。大量的數(shù)據(jù)在交通系統(tǒng)運輸過程中被收集，探索性空間數(shù)據(jù)分析將成為未來數(shù)據(jù)資料豐富的時代的交通地理信息系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵。地理信息系統(tǒng)往往有別于其他計算機制圖及圖形系統(tǒng)，它是通過它的分析能力來引用地理上的數(shù)據(jù) (古德柴爾德 1987)。我們將討論地理信息系統(tǒng)與交通分析相結(jié)合的軟件。我們將在第8章詳細的介紹地理信息系統(tǒng)的決策支持功能。這是由于在3DMAX下選擇“實例”和“參考”得到的模型均不能在ArcScene中完全顯示，而復(fù)制或陣列時選擇“復(fù)制”操作，得到的模型可以無損顯示。選擇不同的方式進行飛行，可以滿足不同的需要，本文在比較了三種方式的效果后，選擇了第一種方式；⑤點擊Import輸入路徑；⑥點擊預(yù)覽動畫。圖46 圖書館瓦片紋理 The texture of library tiles 圖書館的墻壁很有特點，不僅磚瓦的紋理清晰，而且還有凸凹狀的墻磚，下圖是墻磚的清晰的紋理。在ArcCatalog中建立數(shù)據(jù)庫，選擇Personal Geodatabase，設(shè)定參數(shù)：采用北京54坐標系，黃海85高程系統(tǒng)，單位為米。3)將樹干和樹枝移動到適當?shù)奈恢?，然后附材質(zhì)。例如是墻面磚紋理貼圖，想利用貼圖原來清晰的紋理而改變磚的顏色，可以選擇“通道”，復(fù)制一個RGB通道，選區(qū)中應(yīng)選擇的是磚塊，若不是可以反選。④制作臺階及其他部分臺階的建立只用長方體即可，最后建立完畢成組，方便之后改動或附材質(zhì)。以底圖為基準，將各個立面圖分別導(dǎo)入3DMAX，并平移致與其相對應(yīng)的位置，注意重新命名每個圖的名稱，最后得到主樓模型所需的基本參照圖，如圖34：圖34 3DMAX中的底圖和立面圖 The base map and elevation in 3DMAX該步驟所要注意的有如下幾點：①導(dǎo)入的*.dwg文件類型必須選擇“原有AotuCAD(*.DWG)”，否則將會增大導(dǎo)出后的數(shù)據(jù)量；②導(dǎo)入第一張CAD底圖時，彈出的對話框應(yīng)選擇“完全替換當前場景”，之后導(dǎo)入的立面圖則均選擇第一項“合并對象與當前場景”，如35，然后單擊確定。建筑物紋理庫包括墻面紋理、窗戶紋理、門的紋理等。然而，人類生存的環(huán)境卻是一個真三維的客觀世界，只是局限于當時的科學(xué)技術(shù)手段，人們才不得不使用二維平面圖形來表達三維世界，實踐證明這種方式存在不少弊端。 三維模型的導(dǎo)入將建立好的模型導(dǎo)入ArcScene中的三維模型符號庫中，在ArcScene中修改符號并顯示，如圖25：圖25 ArcScene中的符號屬性編輯器 The symbol attribute editor in ArcScene在上面對話框中，可以調(diào)節(jié)三維符號的角度和偏移量，以彌補手動繪制點要素誤差大的不足。主要方法是：1)實體模型是通過建模軟件建立好后作為ArcGIS符號模型，隨用隨調(diào)，并將符號加以分類地加入符號庫中；2)通過ArcScene來改變符號的顯示效果，并以ArcGIS對圖層的疊加來實現(xiàn)。該格式可以最大限度的保持幾何體在轉(zhuǎn)換中的精度，并能保證數(shù)據(jù)在3DMAX與AutoCAD間來回轉(zhuǎn)換。它們都可以利用3DMAX、AutoCAD、MultiGen等商業(yè)軟件，靈活建模。③三角剖分的結(jié)果是唯一的，即最后三角剖分的結(jié)果與點處理的順序沒有關(guān)系。點的平面坐標即可算出，在這種情況下，除了基本信息外，DEM就變成了一組規(guī)則存放的高程值，在計算機語言中，它就是一個二維數(shù)組或數(shù)學(xué)上的一個二維矩陣{Zij}。許多學(xué)者在三維空間數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面進行了大量的研究工作，最初的研究集中在三維柵格和體元方面，但基于其空間目標表達不精確以及數(shù)據(jù)量大等特點，之后一些學(xué)者相繼提出了八叉樹、三維矢量模型、矢量柵格集成等數(shù)據(jù)模型，但到目前為止，各界還沒有統(tǒng)一的三維空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。三維可視化是三維GIS的重要組成部分，它也是三維GIS區(qū)別于二維GIS的重要特征之一。　三維建模關(guān)鍵技術(shù)　三維數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、三維空間關(guān)系與空間分析以及三維可視化等問題是三維建模技術(shù)的關(guān)鍵問題。目前應(yīng)用于各種類型計算機系統(tǒng)的DEM已經(jīng)在許多國家開發(fā)成功，盡管使用的方法不同，用戶界面各異，但是最根本的思想是利用離散數(shù)據(jù)遵循一定的規(guī)則來構(gòu)造出互相連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以此作為數(shù)字地形的基礎(chǔ)。與GRID數(shù)據(jù)模型相比，TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空間和時間更精確地表示更加復(fù)雜的表面，還可以克服GRID模型在地形起伏不大的地區(qū)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)冗余問題。因為城市中建筑物種類繁多，結(jié)構(gòu)、造型和用途各不相同，不同的城市又具有各自的建筑風(fēng)格，在特定地段，建筑物及其所處的環(huán)境以其特定的內(nèi)涵可以反映出一個城市的特色。而把兩種軟件結(jié)合起來進行建模，則有如下優(yōu)點：1)3DMAX提供給用戶一個功能強大的三維建模環(huán)境，它有著良好的用戶界面，提供了能夠精確建模的工具?；谏鲜鲕浖谋容^分析，本文采用3DMAX建模軟件進行三維建模，AutoCAD為輔助定位軟件，把在3DMAX中建立的模型，在不丟失紋理的情況下轉(zhuǎn)入到ArcGIS中。其步驟如下：①右擊圖層，在彈出的對話框中，選擇Base Heights；②單擊Obtain heights of layer surface，選擇您要添加的圖層；③如果兩個圖層的單位不一致，則要改變Z Unit Conversion；④單擊確定。 三維符號模型設(shè)計的特點與平面地圖上的符號所處的表達環(huán)境不同，也與普通的三維模型的設(shè)計不同，應(yīng)用在ArcGIS中建立三維景觀模型具有以下顯著的設(shè)計特點：1)盡量真實化:它不同于普通的三維模型的設(shè)計追求設(shè)計的簡潔和形象化。三維模型符號以更逼真的形式提供給觀察者更多的空間信息，通過讀者的視覺被感知。圖32西墻的照片 Pictures of the western wall最后即可獲得各邊的實際邊長(不考慮誤差)，繪制西墻的立面圖，：圖33 CAD西墻立面圖 Elevation of the western wall in CAD需要強調(diào)的是，為了使模型的可視化效果更突出，建筑物的每一面墻體都需要先在CAD中繪制立面圖，以便能在3DMAX中精確的捕捉關(guān)鍵點并建模，若墻體樣式結(jié)構(gòu)相同，繪制一面即可。②制作樓頂樓頂?shù)闹谱飨鄬唵?，只要捕捉好周圍墻面的頂點，將其轉(zhuǎn)換為可編輯多邊形，選擇面級別，樓頂相對墻體突出的部分選中面擠出即可。全部切片結(jié)束后，需要再點擊一次“切片平面”按鈕，彈起后才可繼續(xù)編輯。其他的材質(zhì)也用相同的方法賦給各個部分，但是參數(shù)需要根據(jù)物體本身的屬性進行設(shè)定。主要的數(shù)據(jù)源是遼寧工程技術(shù)大學(xué)校園的AutoCAD圖， AutoCAD圖包含了整個校園構(gòu)造的詳細的信息，如校園建筑物的位置、道路、人行道、花園位置以及獨立樹等，還包括校園平面的高程信息。對應(yīng)的坐標系和高程系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫相同。Animation能夠制作數(shù)據(jù)動畫、視角動畫和場景動畫。 Dim pFeCursor As IFeatureCursor Set pFeCursor = (PQeFilter, False) 查詢并選擇查詢結(jié)果：Dim pFeat As IFeatureFor i = 0 To (PQeFilter) 1Set pFeat = pLayer, pFeat高亮顯示如圖414：圖414 高亮顯示圖 Highlight figure4)下拉選框 博雅樓 主樓5)信息顯示：由于文本框自動換行命令vbCrLf經(jīng)常出現(xiàn)位置錯誤，所以本程序?qū)D片信息和文字介紹均以圖片格式進行顯示，避免使用文本框自動換行命令vbCrLf出現(xiàn)的錯誤。三維景觀模型的建立，為在ArcGIS中建立三維景觀規(guī)劃系統(tǒng)提供了可行的途徑，這無疑對于景觀規(guī)劃設(shè)計的規(guī)范化以及城市規(guī)劃的設(shè)計水平的提高和城市景觀的恢復(fù)都有非常重要的意義和重要價值。在第二個層次，越來越多的分析員正準備利用地理信息系統(tǒng)的信息操作功能來模擬交通軟件準備地理數(shù)據(jù)。這些信息和通訊工具的開發(fā)將使交通地理信息系統(tǒng)在新興數(shù)據(jù)資源豐富的環(huán)境下變得越來越重要。首先是關(guān)于空間取樣方法。古德柴爾德(1998)提出了：通過一套數(shù)據(jù)模型最終確定多功能的地理信息系統(tǒng)是可能的。至少，航行到一個街道網(wǎng)絡(luò)需要知道像單行道那樣的信息和限制規(guī)定。　基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)分析功能　查詢支持交通地理信息系統(tǒng)分析的一項主要的功能是根據(jù)用戶指定的標準查詢地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的能力。 一個空間數(shù)據(jù)庫要素，例如，能儲存幾何學(xué)數(shù)據(jù)類型和用戶自定義的處理空間數(shù)據(jù)的操作符。矢量圖疊加功能有兩種類型，即拓撲疊加和動態(tài)分段疊加。例如，建筑帶是沿著高速公路路線而隧道路線是沿著鐵路線與線路上不連續(xù)的部分路線有關(guān)。 一般情況下，點事件和連續(xù)事件通過一個簡單的線性信息來描述而線事件是通過線性信息在開始點和結(jié)束點屬性值發(fā)生的變化來描述的事件。 矢量圖層疊加功能因為拓撲疊加操作而被認知，他們對兩個地理信息系統(tǒng)圖層之間的連接關(guān)系進行評價。一些地理信息系統(tǒng)軟件供應(yīng)商也開發(fā)他