如何在ArcGIS中构建生成三维地形地貌场景

一、为什么要用三维地形地貌场景

地理信息与人类的生产生活息息相关，人类的诸多活动都离不开地形。如何更好的表达真实地形供人类实践活动所用，一直是人们追求的目标。在古代，人类用符号、线条在绢、丝、布、兽皮、纸等介质上标绘地形。所用的符号各种各样，如用“△”代表山峰，用数字标注海拔，用线条表示行进路线等等。在不同的历史时期和不同的区域，符号系统有很大的区别。到了近代逐渐形成了统一的图例，平面地图被广泛应用在更行各业中，这种方式最大的缺点是不直观，缺乏真实感。为了更直观更形象的表达地理信息，人们用到了沙盘，它除了平面方位之外，还能表达空间上的方位，因为它是真实三维地形地貌的微缩场景。

二、什么是三维虚拟仿真技术

三维地形虚似可视化仿真技术是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据实时的进行三维逼真显示、模拟仿真、简化和多分辨率表达等内容的一项技术。它涉及到遥感与测绘、现代数学、计算几何、地理信息系统、计算机图形学等众多学科领域，在游戏交互、土地与城市规划、战场环境仿真、飞行器导航与地形提示和警告系统等众多领域有广泛应用。

三、如何在ArcGIS中构建生成三维地形地貌

首先，请确保水经注万能地图下载器软件版本为X3.0build2224及以上，然后我们只需要以下几步说明如何在ArcGIS(ArcSence)中构建生成“拉萨市”虚拟三维地形地貌场景。

第一步：下载卫星影像和高程数据

这里我们按行框选下载范围的方式同时下载“拉萨市”的谷歌高清卫星影像和高程数据。

在软件的下载工具栏中点击“框选下载”工具，可以在视图中框选需要下载的范围。

在绘制的矩形范围中双击之后，可以新建下载任务。

在“新建任务”对话框中，勾选“下载高程”可以同时下载高程。

在选择级别时，对于高程来讲一般选择11到15级，15级以上精度没有提高；对于影像来讲，一般选择15到19级，19级以上的国内区域数据清晰度没有提高，是基于19级放大的。

因此，当我们需要下载高程和影像构建三维场景时，建议下载高程第15级和影像第19级，但在这里，我们都以下载15级为例。

点击“新建任务”对话框中的“导出设置”按钮可以设置导出参数。

这里选择保存文件格式为TIF，坐标投影设置为“西安80高斯投影”，开启边界范围剪裁和背景透明功能。

影像和高程同时下载完成之后，默认会自动打开下载结果目录。

第二步：在ArcGIS中加载影像并构建三维场景

启动ArcSence软件并点击“添加数据”按钮先将卫星影像添加到场景中，如下图所示。

在影像图层上单击鼠标右键并点击“属性”菜单，会显示“图层属性”对话框。

在“图层属性”对话框中点击“基本高度”功能选项，然后在“在自定义表面上浮动”项中打开下载好的“拉萨市_高程.tif”文件，并将“用于将图层高程值转换为场景单位的系数”也即高度方向上的拉伸因子设置为2倍。

在“渲染”功能项中，将栅格影像的质量增强调到最高。

点击确定之后，软件会对影像和高程数据进行三维地形地貌构建，完毕之后即可对三维场景进行360度旋转漫游，三维地形地貌效果图如下图所示。

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