Часто задаваемые вопросы

ArcGIS 3D Analyst это дополнительный модуль для ArcGIS Pro, который предоставляет инструменты для эффективной работы с ГИС-данными в 3D-пространстве. Модуль позволяет выполнять 3D-анализ с использованием различных типов 3D-данных, таких как 3D-точки, 3D-линии, 3D-полигоны, облака точек, мультипатчи, TIN, Набор данных Terrain и растры.

ArcGIS 3D Analyst позволяет создавать, импортировать и конвертировать 3D-данные в различные форматы, а также применять инструменты для совместного анализа поверхностей и 3D-объектов, для полного учёта 3D ситуации на местности.

Поверхность земли, или голый грунт, содержит только топографические данные и часто называется цифровой моделью рельефа (ЦМР). Такие модели поверхности имеют множество применений в ГИС, в том числе для анализа изменений поверхности с течением времени, моделирования направления течения воды в гидрологии, визуализации модели поверхности в 3D, анализа последствий движения земли, анализа водосборных бассейнов или анализа насыпи \ выемки грунта.

Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst.

В ArcGIS 3D Analyst есть два основных метода классификации лидарных данных для различных целей. Во-первых, набор инструментов для классификации облаков точек, который позволяет классифицировать распространённые объекты, такие как земля, шум, растительность и здания.

Если необходимо выполнить классификацию конкретных объектов, например линий электропередач, малых архитектурных форм на улицах или интерьеров внутренних помещений зданий, воспользуйтесь инструментами глубокого обучения для облаков точек.

Набор данных LAS хранит ссылки на один или несколько файлов облаков точек LAS на диске, а также на дополнительные объекты, содержащих ограничения поверхности. Набор данных LAS позволяет вам быстро и легко изучать файлы .las в их исходном формате, предоставляет детализированную статистику и область покрытия данных лазерного сканирования, содержащихся в файлах .las.

Набор данных LAS можно визуализировать в виде точек или в виде модели поверхности TIN. Наборы данных LAS хранятся в виде файлов с расширением .lasd.

Следующие объекты могут быть использованы как ограничения поверхности: линии водоразделов, полигоны водоёмов, границы территорий или любые другие типы объектов поверхности, включенных в набор данных LAS.

Да, вы можете получить 21 дневную бесплатную пробную версию ArcGIS Pro, которая включает дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst.

Для повышения скорости отображения мы рекомендуем строить пирамиды для наборов данных LAS. Дополнительная информация о пирамидах для наборов данных LAS, то пожалуйста ознакомьтесь с документацией по ссылке.

Вопрос о том, где хранить лидарные данные, часто возникает, но однозначного ответа на него нет. Мы рекомендуем ознакомиться с документацией, чтобы понять, какой способ хранения лучше всего подходит для ваших нужд.

Набор данных представления поверхностей (terrain) – это созданная на основе TIN поверхность с переменной разрешающей способностью, построенная на основе измерений, сохраненных в виде пространственных объектов базы геоданных. Набор данных Terrain можно создать на основе комбинации: облаков точек; таких ГИС-объектов, как водоразделы, водоёмы и дорожные сети.

Мультипатч – тип геометрии ArcGIS, разработанный для представления оболочки 3D объекта. Мультипатч состоят из серии патчей, в которых содержится геометрия, цвет, прозрачность и информация о текстуре.

В патче может храниться геометрия следующих типов: круг, треугольник, полоса треугольников или веер треугольников. Оболочка, которую формируют эти патчи, может отображать полностью замкнутый объект, например сферу, или незамкнутый объект, например скатную крышу.

Мультипатчи могут использоваться в качестве 3D символов, которые присваиваются точечным объектам или хранятся в классе пространственных объектов с атрибутами.

Объекты мультипатч обычно используются для хранения геотипических 3D символов, таких как деревья, уличные фонари и парковые скамейки, и геоспецифических объектов, таких как здания, мосты и подземные геологические формации.

В ArcGIS 3D Analyst входит множество профессиональных инструментов для отображения географической векторной или растровой информации в трехмерном пространстве. Например, поверхность земли можно драпировать изображениями и векторными данными, при отображении объектов можно задавать базовые высоты (фиксированные, или из атрибутивных значений), чтобы отображать их на нужной высоте. Атрибуты также можно использовать, чтобы вытягивать двухмерные данные вверх.

Кроме того, в ArcGIS 3D Analyst входят два специализированных приложения для 3D отображения данных: ArcScene и ArcGlobe. Оба приложения позволяют управлять трехмерными данными, проводить анализ в трехмерном пространстве, редактировать 3D объекты, создавать слои со свойствами отображения в 3D и создавать трехмерные объекты из двухмерных данных. В приложении ArcGlobe данные, имеющие пространственную привязку, можно размещать непосредственно на трехмерной поверхности глобуса. Можно легко управлять, подключать и отображать очень большие объемы данных (терабайты). В ArcGlobe вы можете просматривать ваши данные в любом масштабе – от глобального до локального, а также динамически отображать картографические сервисы из интернета.

Инструменты визуализации ArcGIS 3D Analyst позволяют устанавливать местоположение наблюдателя и просматривать сцену с разных точек зрения, менять вертикальный масштаб рельефа для лучшей читаемости. Кроме того, вы можете использовать эффекты затенения, освещения и прозрачности сцены, а также стандартные условные знаки для понятного отображения ваших данных в трехмерном пространстве.

В ArcGIS 3D Analyst включены сотни трехмерных условных знаков из различных областей, которые позволяют значительно улучшить представление абстрактных данных и эмулировать объекты реального мира. Эти условные знаки можно использовать для отображения ГИС-объектов, например: 3D деревья и дорожные знаки можно использовать для точечных объектов, текстуры с травой или водой для полигональных объектов и трубы разного диаметра и текстурированные линии для линейных объектов (коммуникации, заборы). Для придания виртуальной сцене максимальной реалистичности в ArcGIS 3D Analyst можно добавлять модели, подготовленные в специализированных программах для трехмерного моделирования (MultiGen OpenFlight, 3D Studio MAX, SketchUp).

Для облегчения подготовки реалистичных трехмерных сцен в ArcGIS 3D Analyst трехмерные условные обозначения собраны в специальный стили, которые включают:

• 3D-дома
• 3D-небоскребы
• 3D-промышленные здания и оборудования
• 3D-геометрические фигуры
• 3D-оборудование улиц (знаки, светофоры, скамейки)
• 3D-деревья и растения
• 3D-автомобили

Также в качестве основы для символов можно использовать любые символы TrueType. Они могут быть легко подняты по высоте, чтобы представлять трехмерные объекты. Это дает возможность использовать любой из тысяч стандартных символов ArcGIS, а также массу условных знаков, которые можно найти дополнительно.

Кроме условных обозначений, ArcGIS 3D Analyst также позволяет отображать текст в 3D. Текст, хранящийся в классе объектов аннотаций базы геоданных, может быть отображен в ArcGlobe как парящий в воздухе. Элементы управления текстом дают возможность легко изменять его внешний вид или расстояние от поверхности земли до надписи.

Да, можно. Для решения многих задач требуется вначале создать поверхность (даже для задач визуализации, когда на поверхность нужно натягивать дополнительные изображения). ArcGIS 3D Analyst предоставляет инструменты для создания поверхностей в виде регулярных сеток (растров) или для создания поверхностей в виде нерегулярных триангуляционных сетей (TIN и Terrain). Эти типы данных могут подходить для решения разных специфических задач по анализу данных и могут быть созданы многими способами, включая:

• Метод обратно взвешенных расстояний (ОВР)
• Кригинг
• Метод естественной окрестности
• Сплайн, включая сплайн с барьерами
• Topo to Raster (создание топологически корректной поверхности)
• Интерполяцию трендов
• Создание TIN из векторных объектов.

Да, ArcGIS 3D Analyst предлагает широкий набор функций не только по созданию и отображению поверхностей, но и по их дальнейшему анализу. После того, как поверхности созданы, их можно использовать для простого анализа (например, для улучшения отображения путем создания отмывок рельефа) или для более сложного анализа (например, определения видимости из заданной точки или маршрута).

Инструменты модуля ArcGIS 3D Analyst включены в среду геообработки ArcGIS и могут быть использованы: в среде визуального моделирования ModelBuilder; через диалоговые окна; в скриптовых языках типа Python; через командную строку и через компоненты для разработки ArcObjects.

Доступные инструменты анализа поверхностей включают инструменты:

• Отмывка рельефа
• Уклон
• Аспект
• Расчлененность
• Насыпи и выемки
• Выделение водосборов/водоразделов
• Построение линий видимости/горизонта
• Вычисление длины по поверхности
• Вычисление объема
• Интерполяция объемных тел
• Переклассификация
• Профили и разрезы
• Построение изолиний

Да, можно. Для визуализации поверхностей TIN вы можете использовать уклон, экспозицию, высоту узлов и ребер, и многие другие аналитические методы, доступные в Свойствах слоя, на вкладке Символы.

Приложение ArcGlobe разработано специально для того, чтобы интегрировать огромные объемы пространственной информации и иметь возможность быстро просматривать эти данные. ArcGlobe позволяет быстро перемещаться в трехмерном пространстве, минимально задействуя ресурсы компьютера. При повторном посещении одного и того же участка глобуса слои не перерисовываются заново, а подгружаются из сохраненного локально кэша, что существенно экономит время и увеличивает скорость навигации.

В ArcGlobe можно работать и с растровыми, и с векторными данными. Векторные данные без Z-координат могут быть наложены на поверхность, что позволяет отобразить их в 3D. Все растровые форматы, поддерживаемые ArcGIS, могут быть использованы одним из трех способов: как поверхности рельефа; как слои, драпирующие поверхность; или как независимые поверхности, такие как ареалы загрязнения.

Интерактивные инструменты навигации ArcGlobe существенно облегчают задачи исследования, отображения и получения информации по трехмерным данным. В ArcGlobe доступен целый набор простых в использовании инструментов навигации:

• настройка высоты и угла зрения;
• определение местоположение цели (куда смотреть) и наблюдателя;
• перемещение и масштабирование;
• вращение в разных плоскостях;
• полет над или перемещение по данным;
• поиск объектов с использованием World Gazetteer;
• выборка.

Да, с помощью ArcGIS 3D Analyst вы легко можете создать разнообразные анимации, например, виртуальные пролеты над сценой по заданной траектории, перемещение слоя по траектории, анимации по ключевым кадрам. Готовые анимации можно сохранить для повторного использования в среде ArcGIS или экспортировать в стандартные видео-форматы, такие как MPEG, AVI, или QuickTime.

Для получения наглядных и реалистичных анимаций вы можете использовать дополнительные настройки, например:

• Настраивать уже готовые анимации (менять параметры для каждого кадра, размещать несколько треков на временной шкале)
• Менять характеристики сцены (параметры освещения, вертикальный масштаб, цвет фона)
• Управлять анимацией слоя (видимость, перемещение, поворот)
• Настраивать местоположение "камеры" и "цели" (расстояние, угол обзора, наклон камеры)

Есть возможность настроить ряд визуальных эффектов через панель инструментов 3D-эффекты. Таким образом, можно управлять прозрачностью разных слоев, освещенностью слоя, затенением, глубиной сцены. Через свойства слоя также можно настроить контраст, высоту и азимут солнца.

CityEngine - самостоятельное настольное приложение для трехмерного моделирования и планирования городской среды. Оно предназначено для быстрого построения большого количества 3D-моделей на основании специальных правил, которые могут использовать атрибуты объектов для генерации их внешнего облика. С помощью CityEngine профессиональные пользователи ГИС, САПР и 3D могут быстро создавать 3D-города из существующих двумерных ГИС-данных; осуществлять 3D-проектирование на основе ГИС-данных и процедурных правил; эффективно моделировать городскую среду для анализа, прогнозирования и улучшенного визуального представления.

Подробную информацию о CityEngine вы найдете на нашем сайте.

В ArcGIS 10.2 появился специальный набор инструментов, позволяющий напрямую использовать функции, которые ранее были доступны только в CityEngine. В этот набор входят два инструмента: Объекты на основании правил CityEngine (Features from CityEngine Rules) и Экспорт в 3D веб-сцену (Export to 3D Web Scene).

Инструмент геообработки Объекты на основании правил CityEngine позволяет из имеющихся у вас двухмерных данных (граф дорог, контуры зданий, гидрография) в считанные секунды построить целый 3D-город. Достаточно указать исходный класс 2D-объектов (на данный момент реализована поддержка полигональных объектов, в ближайшее время также будут доступны линейные) и файл с правилами, экспортированный из CityEngine (Rule package, с расширением .rpk). В результате будет построен класс объектов типа мультипатч, с параметрами, основанными на исходных атрибутах (например, тип или высота здания).

Приложение ArcScene позволяет создавать реалистичные трехмерные сцены, а начиная с версии ArcGIS 10.2 вы также получаете доступ к новому инструменту геообработки Экспорт в 3D веб-сцену, предназначенному для экспорта документов ArcScene (.sxd) в формат 3D веб-сцены (.3ws). Такие сцены можно просматривать с помощью обычного веб-браузера, без необходимости дополнительной установки каких-либо надстроек или плагинов.

Да. CityEngine позволяет экспортировать созданные 3D-модели в формат мультипатч, который напрямую читается в ArcGIS.

Нет, CityEngine – это инструмент для создания 3D-данных, которые в свою очередь могут быть загружены в ArcGIS 3D Analyst (ArcScene или ArcGlobe) для отображения, редактирования и анализа.

Основное назначение CityEngine – создание 3D-данных. Для большинства других задач, таких как визуализация больших объемов 3D-объектов, трехмерный анализ, управление базами 3D-данных, лучше использовать инструменты модуля ArcGIS 3D Analyst.