基于ArcGlobe的多视图地表三维飞行研究

发布时间:2018-11-27来源:测绘院:郭鹏举


  1引言

    

  地理信息系统(GIS)是集计算机、数字制图、多媒体和虚拟现实等多项现代技术为一体的综合技术。二维GIS始于20世纪60年代的机助制图,现已深入社会各行各业, 如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。但二维GIS存在着自身难以克服的缺陷,其本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界本原感受。通常,用户需要对地理现象的演化过程进行模拟分析并实现可视化,希望有一个动态的、三维可视化的、交互的环境来处理、分析、显示多种地理数据。于是,地表三维模拟飞行技术应运而生。空间数据的三维可视化飞行为我们浏览数据提供了一个全新的视角,使我们获得许多在二维状态下很难直观反映的信息。


  本文基于ArcGlobe进行三维环境中GIS 数据可视化和飞行,不仅可在DEM上迭加高分辨率SPOT卫星影像,建立地名注记、河流等矢量层,与地质解译信息耦合,集成出研究区真实视图,还可实现三维展现和飞行动画模拟,与鹰眼动画和剖面飞行动画迭覆,快速再现了兴城实验区的景观特征,有效反映其地形地貌特征,岩性、构造以及剖面组成,并在动画软件与ArcGlobe相结合方面做了一些尝试性的工作。


  2研究区概况及遥感数据选择


  兴城实验区位于辽宁省西部,行政区划大部属辽宁省葫芦岛市辖区。东与锦州为邻,西与山海关毗连,南临渤海湾,北与朝阳市接壤。东南北垂直最大跨度约133千米,东西垂直最大跨度约150千米。气候属大陆性季风气候,四季分明,气候温和,光照充足,年平均气温8.7℃。年平均降水量600毫米,雨热同季,无霜期175天左右。总面积10375.72平方千米,测区陆地面积6050km2。


  SPOT影像是由法国SPOT卫星高分辨率多波段扫描仪(HRV)获取的遥感影像,包括全色和多波段两种。空间分辨率为10米和20米。具有视野广阔、影像清晰、地物形态逼真的特征。由于其具有较高的分辨率,可广泛应用于快速制作正射影像地图、专题地图、资源调查、环境监测、生产管理、国土整治等领域。


  3 研究方法和技术路线


  本文在虚拟现实与地球科学结合基础上,设计并实现了基于ArcGlobe的多视图地表三维飞行技术流程(如图1),旨在利用地理信息平台ArcGIS的ArcGlobe模块, 结合高分辨率SPOT影像、DEM高程来显示。



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