bk2015 3d visualisering og analyser i arcgis
TRANSCRIPT
3D-visualisering og analyser i ArcGIS
Jørn Kristiansen
Calin Fabri
Hvorfor trenger vi 3D-GIS?……fordi verden er i 3D!
Bedre forståelse
3D er lett for alle å forstå
Løse 3D-problemer
Noen romlige problemer kan bare løses i 3D
Bedre kommunikasjon
3D gjør det enklere å artikulere ideer
3D GIS funksjoner…
Multiskala 3D-modeller
Dele 3D scener
ArcGIS for 3D Byer
3D Geodesign
Overflatemodellering
Integrert 3D på tvers
av platformer
LiDAR støtte
3D Analyser
3D – miljø
Geografiske Koordinat Systemer (WGS84) Projiserte Koordinat Systemer
Globalt Lokalt
, fog, rain, …)
Oppbygging av en 3Dmodell
• Overflater- En bakke (primært) overflate- Plus andre overflater
• Tekstur- Legge til et cover på toppen av overflatene(f.eks: flyfoto, kartografiske kart, fasadebilder, etc)
• Features- Beriker terrenget med 3d-elementer - Det kjenner sin egen absolutte z
• Effekter- Referanse hjelpemidler (f.eks: nord pil, TOC, ...)- Atmosfæriske effekter (f.eks: belysning, tåke, regn, ...)
Overflater
• Hva det er?
• Hvordan er det opprettet?
• Velge den beste løsning!
Temperatur
Tyngdekraften
Geologiske undersøkelser
Epidemiologi
Kjemiske konsentrasjoner
Mange ulike applikasjoner…
Forståelse av Overflater
Enhver kontinuerlig måling med en verdi for en gitt xy plassering z = ƒ (x, y)
Hva er det og når bør det brukes?
• Raster overflater
• TIN overflater
- Triangulated Irregular Network
• Terreng datasett
• Las datasett
TIN/Terreng
Raster overflate
Overflater
Raster Interpolering Avstandsbasert vektningsinterpolators
Inverse Distance Weighted (IDW)
Vurdere å bruke IDW når målinger er gjort tett nok til å fange den lokale overflatevariasjonen som er nødvendig for analysen.
Natural NeighborEn «bedre» versjon av IDW, men tar lengre tid å behandle på grunn av sin "smartere" fremgangsmåte for å påføre vekter. Vurdere å bruke denne hvis du ikke vil at overflaten skal overgå min / maks verdiene fra målingene.
Raster Interpolering Trend Interpolators
SplineNår du trenger å fange daler og topper som ikke er en del av de innsamlede målingene.
TrendBruke når vi leter etter trender i kildemålinger som representerer data med gradvis variasjon (f.eks vindstyrke, temperatur)
Raster Interpolering Annet interpolasjoner
Distance
Empirical Semivariogram
Kriging
Topo To Raster
En mye brukt metoden som passer til et bredt spekter av disipliner som effektivt modellerer flater med glissen målinger.
Vurdere å bruke denne til å generere en for eksempel en hydrologisk «riktig» overflatemodell som kobler dreneringstrukturer, eliminerer lokaliserte ujevnheter terrenget, og fanger rygger og bekker.
Triangulated Irregular Network (TIN) baserte overflater
TIN
LAS Dataset Terreng
Vector overflater
• Multioppløsning• Støtter LAS
attributter• Egnet for store
datasamlinger og arkiv lagring
• Enkel oppløsning• Egnet for mindre
dataprøver• Robuste analytiske alternativer
• Dynamisk oppløsning• Optimalisert for luftbåren lidar• Rask visualisering
Merk: Tag fylle polygoner gi et middel for å bruke klassifiserings attributter (f.eks arealbruk koder).
Interior areas
Overflate ObjekttyperVector overflatekonsept
• Mas points: Målinger som inneholder høydeverdi og brukes for triangulering av modellen • Erase polygon: Lage «hull» i modellen for å fjerne urelevantdata• Replace polygon: Tildeler en konstant z verdi• Clip polygon: Definerer interpoleringssonen
Støtter også:• Break lines• Tag fill polygon
Hva slags data blir modellert?
Hvordan blir dataene distribuert??
Hvordan vil dataene bli brukt?
Data
DEMO
Terreng
Oppbygning av en 3Dmodell
FKB - VANN
• OBJTYPE = 'Havflate‘
• OBJTYPE = 'Innsjø‘
• OBJTYPE = 'ElvBekk '
FKB – AR5
• ARTYPE = ‘x‘
• Eks. ARTYPE = 30
FKB – BYGG med NT-3Dbygger
• TRE_D_NIVA = 2, 3 eller 4
• Trenger en TIN modell for avgrensning
• Resultatet er lars seg enkelt symbolisere via for eksempel en RPK
Ymse 3D objekter fra FKB
• Veilinje / flate
• Jernbane
• Lyktestolper
• Hekker
• Kumlokk
• Byggningstyper
• Osv, osv, osv….
Dele din modell
ArcScene Layer Types
• Feature layer (punkt, linje, polygon og multipatch)• ekstrudering av lag eller 3D symboler
• Rasterlag
• TIN modeller
• NB: LAS dataset og grafikklag kan ikke eksporteres til 3ws.
ArcScene dokumentegenskaper
• Koordinatsystemet til scenen
• Area of Interest (AOI)
• Bookmarks
• Vertikal exaggeration
Importere features fra CGA
Begrensninger ved å bruke .rpk
• I version 10.3, kun polygon og multipatcher• Byggninger
• Reguleringsplaner
• Kartografiske symboler
• …
• Linjer (som fek: gater, elver osv) kommer seinere
• Frykt ikke, frem til da er det bare å eksportere disse fra City Engine
Desktop
Etter publisering av 3D-scenen
Web Mobile enheter
3D på tvers av plattformene
DEMO
Populere terreng med 3d data og publisere resultatet som en webScene
Egenskaper til 3D-Analyst
Area & Volum
Synlighet
Oppdage EndringBestem Cut / FillBeregne Area & Volum Overflater
Line of SightViewshedSkylineShadow Modeling
3D Statistikk 3D Nærhet (Proximity)3D Interjeksjon VisualiseringProfil GraferInterpolere funksjonerEkstrudere Mellom Overflater
Overlegg
Data forvaltning
Data CreationData Konvertering Lidar QA/QC Lidar ClasifiseringOverflate Interpolering
Overflate Derivater
KonturerSlopeAspektHillshadeStatistikkIdentifisere Uteliggere Interpoler GeometriUtføre matematiske operasjoner
Area & Volum
Synlighet
Oppdage EndringBestem Cut / FillBeregne Area & Volum Overflater
Line of SightViewshedSkylineShadow Modeling
3D Statistikk 3D Nærhet (Proximity)3D Interjeksjon VisualiseringProfil GraferInterpolere funksjonerEkstrudere Mellom Overflater
Overlegg
Data forvaltning
Data CreationData Konvertering Lidar QA/QC Lidar ClasifiseringOverflate Interpolering
Overflate Derivater
KonturerSlopeAspektHillshadeStatistikkIdentifisere Uteliggere Interpoler GeometriUtføre matematiske operasjoner
Analysemuligheter med 3D verktøy
• Funksjonelle Overflate: Analyser og operasjoner som støtter alle overflater.
• Raster verktøysett: interpolering, matematiske operasjoner, reklassifisering og overflate derivater
• Triangulert Overflate: TIN basert overflateanalyse
• Synlighet: Sightline, viewshed, & skyline analyse
Solbane – en 3Danalyse av solstråling
DEMO
Analyse
ArcGIS-PRO
• ArcGIS Pro er en ny GIS applikasjon fra ESRI. Utformet som en 64-bits programvare for Windows, ArcGIS Pro tar nytte av moderne teknologi som tillater brukere å visualisere, redigere og analysere data raskere enn noen gang før. Med ArcGIS Pro kan du opprette og arbeide med geografiske lag i både 2D og 3D og dele kartinformasjon som har lag, bilder, kart, analysetjenester, 3D web scener, og web-kart.
• ArcGIS Pro er en integrert del av ArcGIS plattform. Den kommer i tillegg til og ikke instedenfor ArcMap, ArcScene og ArcCatalog
• ArcGIS Pro er inkludert i hver lisens av ArcGIS 10.3 for Desktop.
• SmarterBetterCities, en nyoppstartet bedrift i Sveits, bruker ArcGIS Pro for å forstå konsekvensene av reguleringsplan og endringer i byene i 3D. "Vi forstår vår verden i 3D. ArcGIS Pro er en fantastisk plattform for oss å lage rimelige og innovative planleggingsverktøy for småbyer og storbyer, "sier Antje Kunze, administrerende direktør i SmarterBetterCities.
DEMO
Visualisering og arbeidsflyt i ArcGIS PRO
• Budskap - hva skal betrakteren se / lære?• Leverings - bilder, videoer, interaktive scener?
- Okklusjon, målinger, før / etter, ...• 3D-visning type -Global, Local?
- Er et perspektiv / Isometrisk representasjon kreves?
• Symbologi - realistisk, tematisk, utvidet virkelighet?- Størrelse, form, farge, Tekstur, Åpenhet, ...
• Mood - Scene properties, for eksempel skygger, lys, dis (haze)
• Veiled (guide) brukerne - bokmerker, etiketter, popups, fly-gjenom• Vær kreativ - z-aksen trenger ikke å være bare for 'z' eller 'tid'
Sjekkliste for å lage bedre 3D-scener
Veien videre
Cachede 3d-tjenester!!Publiseres til AGOL eller AGSRask prosesseringTakler store mengder data++Eksempler på slike tjenester:
• 3Danalyse• 3DBy- nødsamtaler
Hva planlegger Geodata å tilby i fremtiden?
• Vi bygger Norge i 3d!• 3D byggeren settes på prøve• Vi planlegger å tilby de fleste byggene i Norge• Vi tenker også å produsere 3D objekter som vil berike 3dmodellen• Vi har laget robuste «sjekker» som undersøker byggenes
fullstendighet• Alt dette servert via ArcGIS server rett i skyen• En smakebit av resultat (kun bygg per nå)
• I tillegg utvikler vi NT3Dbygger til å bli mer robust
Kilder til informasjon om 3D
City Engine
• http://resources.arcgis.com/en/communities/city-engine/01w90000000r000000.htm#s=0&n=30&d=1
3D GIS / 3D analyser
• http://resources.arcgis.com/en/communities/3d/index.html
Anbefalte Sesjoner
Torsdag 5. Februar
• Samferdsel: Avinor
-’3D webscener for lufthavner ved bruk av NT 3D-bygger og City Engine’ (Rom Hydra, 10:30-11:30)
• Dataforvalting: Teknisk
-‘En introduksjon på ArcGIS Pro’ (Rom Atlantis 1 , 14:30-15:30)
Fredag 6. Februar
• Brukerforedrag- Annet: Oslo komunne
• -’3D-modellering av undergrunnsdata over Oslo’(Hydra, 10:30-11:30)
• Brukerforedrag- Annet: Oslo komunne
-’3D-print Oslo modell 2014’(Hydra, 10:30-11:30)