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Erstellen und Freigeben einer lokalen Szene

Viele 3D-Szenen werden in einem globalen Maßstab angezeigt und mit Web Mercator auf den Globus projiziert. Es gibt jedoch viele Fälle, z. B. im Bereich des Ingenieurwesens oder in Szenen für Verwaltungen auf bundestaatlicher oder kommunaler Ebene, in denen die Beibehaltung der Genauigkeit von Entfernung, Richtung, Maßstab und Fläche kritisch ist. Für diese Fälle kann eine Verzerrung, die aus globalen Projektionen entstehen kann, mithilfe einer lokalen Projektion minimiert werden.

Dieses Lernprogramm führt Sie durch die Erstellung einer lokal projizierten 3D-Szene aus direkt aufrufbaren Basisdaten und deren Freigabe als Webszene in einer lokalen Projektion. Der gesamte Inhalt der Szene muss sich im selben projizierten Koordinatensystem mit übereinstimmenden XYZ-Einheiten befinden, da Scene Viewer keine On-the-fly-Projektion unterstützt.

Für dieses Lernprogramm verwenden Sie einen Datensatz der Stadt Portland, Oregon. Die Basisdaten bestehen aus Gebäudegrundrissen, Baumpositionen, Luftbild- und topografischen Bilddaten aus dem Open Data-Portal der Stadt sowie aus Höhendaten, die aus LIDAR abgeleitet sind und aus dem Digital Cost Data Access Viewer (DAV) von NOAA stammen. Mit diesen Datasets erstellen Sie eine Site-spezifische 3D-Szene in ArcGIS Pro und geben sie im aktiven Portal frei.

Um dieses Lernprogramm abzuschließen, führen Sie die folgenden Schritte aus:

  • Suchen Sie die Daten und laden Sie sie herunter.
  • Laden Sie die Daten.
  • Zeigen Sie 2D-Daten als 3D-Layer an.
  • Konvertieren Sie 2D-Daten in 3D-Daten.
  • Geben Sie eine lokal projizierte Webszene frei.

Voraussetzung

Um dieses Lernprogramm abzuschließen, benötigen Sie die Erweiterung "ArcGIS 3D Analyst" und müssen bei einem ArcGIS-Konto angemeldet sein, dem Berechtigungen zum Erstellen von Inhalten und Veröffentlichen von Web-Layern zugewiesen sind.

Suchen und Herunterladen der Daten

Die öffentlich verfügbaren Daten der Stadt Portland und der NOAA, die in diesem Lernprogramm verwendet werden, wurden als gezippte File-Geodatabase gespeichert und können von ArcGIS Online heruntergeladen werden.

  1. Rufen Sie die Elementdetailseite zu Author and share a local web scene data über einen Webbrowser auf.
  2. Klicken Sie auf Herunterladen.
  3. Extrahieren Sie die heruntergeladene File-Geodatabase, 3D_Portland, in einem bekannten Verzeichnis.

Laden der Daten

  1. Starten Sie ArcGIS Pro.
  2. Klicken Sie unter Neues Projekt erstellen auf Local Scene.aptx.

    Das Dialogfeld Neues Projekt erstellen wird angezeigt.

  3. Geben Sie dem Projekt einen Namen, und navigieren Sie zu einem Speicherort, um das Projekt zu speichern. Klicken Sie auf OK.
  4. Klicken Sie im Bereich Katalog mit der rechten Maustaste auf Datenbanken Datenbankverbindungen und auf Datenbank hinzufügen Datenbank hinzufügen.
  5. Navigieren Sie zu der heruntergeladenen File-Geodatabase, 3D_Portland, und wählen Sie sie aus.

    Ihrem Projekt wird eine Verbindung mit der Datenbank hinzugefügt. Sie können der Szene nun die Site-Daten hinzufügen.

  6. Klicken Sie auf die Registerkarte Karte und klicken Sie in der Gruppe Layer auf Daten hinzufügen Daten hinzufügen.
  7. Navigieren Sie zu der File-Geodatabase "3D_Portland", und fügen Sie die folgenden Layer hinzu:

    • Trees
    • Buildings
    • Portland_Topo
    • Portland_Aerial

    Die Szene wechselt automatisch zu dem projizierten Koordinatensystem der Daten: NAD 1983 HARN StatePlane Oregon North FIPS 3601 Feet International.

  8. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den topografischen Grundkarten-Layer, und klicken Sie auf Entfernen Entfernen.

    Er wird durch den Layer "Portland_Aerial" oder "Portland_Topo" ersetzt.

  9. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf die Oberfläche Boden im Abschnitt Höhenoberflächen, und klicken Sie auf Höhenquelle hinzufügen Höhenquelle hinzufügen.
  10. Navigieren Sie über die File-Geodatabase "3D_Portland" zu den Bilddaten "Portland_DTM3ft". Klicken Sie auf OK.
  11. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "WorldElevation3D/Terrain3D", und klicken Sie auf Entfernen Entfernen, um die Standard-World-Elevation-Oberfläche zu entfernen.

    Inhaltsbereich mit den Layern "Trees", "Buildings", "Portland_Topo" und "Portland_Aerial" sowie der Höhenquelle "Portland_DTM3ft"

  12. Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Szene, und klicken Sie auf Eigenschaften Eigenschaften.
  13. Ändern Sie die folgenden Einstellungen auf der Registerkarte Allgemein:

    • Name: Portland Local Projection Scene
    • Karteneinheiten: Fuß
    • Anzeigeeinheiten: Fuß
    • Höheneinheiten: Fuß

  14. Sie haben nun alle Einheiten der Szene entsprechend der Projektion der Szene geändert, in diesem Fall "Fuß". Wenn die Projektion der Szene in Meter angegeben wurde, verwenden Sie für alle Einheiten Meter.
  15. Klicken Sie auf der Registerkarte Ausdehnung auf Benutzerdefinierte Ausdehnung. Klicken Sie auf den Dropdown-Pfeil Berechnen aus und auf Clip.
  16. Füllen Sie die folgenden Felder auf der Registerkarte Metadaten aus, die beim Freigeben der Szene verwendet werden:

    • Titel: Portland Local Projection Scene
    • Tags: Portland, 3D
    • Zusammenfassung: Portland 3D Scene
    • Beschreibung: Portland 3D Scene
    • Quellennachweise: City of Portland, CivicsApps.org, National Oceanic and Atmospheric Administration

  17. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften zu schließen.

Anzeigen von 2D-Daten als 3D-Layer

Sie können nun mit der Transformation der 2D-Gebäude und Bäume in 3D-Features beginnen, indem Sie eine Kombination aus Attributen und das DTM (Digital Terrain Model) als Höhenoberfläche der Szene verwenden.

  1. Ziehen Sie im Inhaltsbereich den Layer "Buildings" aus der Gruppe 2D-Layer in die Gruppe 3D-Layer, damit Sie die Extrusion der Gebäude definieren können.
  2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer "Buildings", und klicken Sie auf Eigenschaften Eigenschaften.
  3. Klicken Sie auf der Registerkarte Höhe auf das Dropdown-Menü Features sind und auf Mit einer absoluten Höhe.

    Die Gebäude weisen nun eine Höhe von 0 auf und werden unter der Terrain-Oberfläche dargestellt. Wenn die Höhe der Gebäude bei 0 startet, wird dadurch sichergestellt, dass die Gebäude auf die richtige Höhe extrudiert werden und die Neigung des Terrains keine Auswirkungen auf sie hat.

  4. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften zu schließen.
  5. Klicken Sie im Bereich Inhalt auf den Layer "Buildings" und auf die kontextbezogene Registerkarte Aussehen.
  6. Klicken Sie auf Feature-Extrusionstyp Feature-Extrusionstyp, und klicken Sie auf Basishöhe Basishöhe.
  7. Klicken Sie auf die Schaltfläche Extrusionsausdruck Extrusionsausdruck. Subtrahieren Sie Adjusted Surface Elevation von Roof Elevation, $feature.ROOF_ELEV - $feature.SURF_ADJ. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Einheit, und klicken Sie entsprechend der Projektion der Daten auf Fuß.

    Der zum Extrudieren der Gebäude verwendete Ausdruck, $feature.ROOF_ELEV - $feature.SURF_ADJ

    Die Gebäude werden nun auf die richtige Höhe extrudiert, sind jedoch noch nicht auf die Oberfläche ausgerichtet.

    Sie zeigen nun die Bäume als 3D-Punkte an.

  8. Ziehen Sie im Bereich Inhalt den Layer "Trees" aus der Gruppe 2D-Layer in die Gruppe 3D-Layer.
  9. Verwenden Sie das Geoverarbeitungswerkzeug Oberflächeninformationen hinzufügen, um der Feature-Class "Trees" ein neues Feld hinzuzufügen, dessen Höhenwert aus dem DTM interpoliert wurde.
    1. Klicken Sie auf die Registerkarte Analyse und auf Werkzeuge Werkzeuge. Suchen Sie nach Oberflächeninformationen hinzufügen, und klicken Sie auf das erste Ergebnis, Oberflächeninformationen hinzufügen.
    2. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Eingabe-Features, und klicken Sie auf Trees.
    3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen... Durchsuchen..., und navigieren Sie zu dem DTM in der File-Geodatabase "3D_Portland".
    4. Wählen Sie Z als Ausgabe-Eigenschaft aus, und übernehmen Sie alle anderen Standardwerte. Klicken Sie auf Ausführen.

    Der Feature-Class "Trees" wird ein neues Attribut, Z, hinzugefügt. Dieses Feld weist die interpolierten Höhenwerte der Bäume auf.

    Als 3D-Layer angezeigte Gebäude und Bäume.

Konvertieren von 2D-Daten in 3D-Daten

Im Allgemeinen müssen extrudierte Polygone für die Freigabe in Multipatch-Features konvertiert werden. Sie verwenden das Geoverarbeitungswerkzeug 3D-Layer in Feature-Class. Dieses Werkzeug verwendet die 3D-Anzeigeeigenschaften des Eingabe-Feature-Layers und gibt eine 3D-Linie oder Multipatch-Feature-Class aus. Extrudierte Punkte werden in 3D-Linien konvertiert. Punkte mit 3D-Symbolen, extrudierte Linien und extrudierte Polygone werden in Multipatch-Features konvertiert. Eingabe-Features können mit den Feature-Attributen gruppiert werden, um mehrere Eingabe-Features im selben Ausgabe-Feature zusammenzuführen. Die Attribute der resultierenden Ausgabe werden von einem der Eingabedatensätze übernommen.

Hinweis:
Wenn ArcGIS Online oder ArcGIS Enterprise 10.6 oder höher Ihr aktives Portal ist, lassen sich Polygone, die (wie in diesem Lernprogramm) mit einem Arcade-Ausdruck nach der Basishöhe extrudiert werden, freigeben, ohne abgeflacht zu werden. In diesem Fall müssen Sie Ihre Polygone vor der Freigabe nicht in Multipatch-Features konvertieren. Wenn Sie mit anderen extrudierten Daten, wie Linien oder Punkte, arbeiten, müssen Sie vor der Freigabe dennoch eine Konvertierung in Multipatch-Features durchführen.

Obwohl die Baumpunkte nun als Attribut gespeicherte Z-Informationen zur Z-Aktivierung der Punkte aufweisen, verwenden Sie das Geoverarbeitungswerkzeug Feature zu 3D nach Attribut, um einen 3D-Punkt-Layer zu erstellen, der auf die Oberfläche der Szene ausgerichtet ist.

  1. Klicken Sie auf die Registerkarte Analyse und auf Werkzeuge Werkzeuge. Suchen Sie nach 3D-Layer in Feature-Class, und klicken Sie auf das erste Ergebnis, 3D-Layer in Feature-Class.
    1. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Eingabe-Features, und klicken Sie auf Buildings.
    2. Benennen Sie die Ausgabe-Feature-Class Buildings_3D, und speichern Sie sie in der File-Geodatabase "3D_Portland".
    3. Klicken Sie für das Gruppierungsfeld auf Building ID, und übernehmen Sie alle anderen Standardwerte. Klicken Sie auf Ausführen.

    Der Layer "Buildings_3D" wird der Szene mit einer Höhe von 0 hinzugefügt und die Polygone werden basierend auf dem Feld "Building ID" zu einzelnen Gebäuden zusammengeführt.

  2. Um die Gebäude auf das Terrain auszurichten, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer "Buildings_3D", und klicken Sie auf Eigenschaften Eigenschaften.
  3. Klicken Sie auf der Registerkarte Höhe auf das Dropdown-Menü Features sind und auf Auf dem Boden. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften zu schließen.
  4. Sie führen das Werkzeug 3D-Layer in Feature-Class erneut aus, um die Gebäudegeometrien zu aktualisieren, sodass sie auf das Terrain ausgerichtet sind.
    1. Klicken Sie auf die Registerkarte Analyse und auf Werkzeuge Werkzeuge. Suchen Sie nach 3D-Layer in Feature-Class, und klicken Sie auf das erste Ergebnis, 3D-Layer in Feature-Class.
    2. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Eingabe-Features und auf Buildings_3D.
    3. Benennen Sie die Ausgabe-Feature-Class Buildings_3D_Terrain, und speichern Sie sie in der File-Geodatabase "3D_Portland".
    4. Klicken Sie für das Gruppierungsfeld auf Building ID, und übernehmen Sie alle anderen Standardwerte. Klicken Sie auf Ausführen.

    Der Layer "Buildings_3D_Terrain" wird der Szene mit den richtigen Höhen und auf das Terrain ausgerichtet hinzugefügt.

    Die Multipatch-Gebäude sind richtig auf das Terrain ausgerichtet.

  5. Wählen Sie die Layer "Buildings" und "Buildings_3D" aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste, und klicken Sie auf Entfernen Entfernen.
  6. Klicken Sie auf die Registerkarte Analyse und auf Werkzeuge Werkzeuge. Suchen Sie nach Feature zu 3D nach Attribut, und klicken Sie auf das erste Ergebnis, Feature zu 3D nach Attribut.
    1. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Eingabe-Features, und klicken Sie auf Trees.
    2. Benennen Sie die Ausgabe-Feature-Class Trees_3D, und speichern Sie sie in der File-Geodatabase "3D_Portland".
    3. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Höhenfeld und auf das Feld Z. Klicken Sie auf Ausführen.

    Der Layer "Trees_3D" wird der Szene mit der Standardsymbolisierung hinzugefügt. Sie fügen den Layer als voreingestellten Layer hinzu.

  7. Wählen Sie die Layer "Trees" und "Trees_3D" aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste, und klicken Sie auf Entfernen Entfernen.
  8. Klicken Sie auf der Registerkarte Karte auf das Dropdown-Menü Voreinstellung hinzufügen Voreinstellung hinzufügen und auf Thematische Bäume Thematische Bäume.
    1. Navigieren Sie im Dialogfeld Daten hinzufügen zu der Feature-Class "Trees_3D", und klicken Sie auf Auswählen.
    2. Legen Sie im Bereich Symbolisierung das Feld Typ auf GENUS, das Feld Höhe auf HEIGHT und die Einheit auf Fuß fest.
  9. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Layer "Trees_3D", und klicken Sie auf Eigenschaften Eigenschaften.
  10. Klicken Sie auf der Registerkarte Höhe auf das Dropdown-Menü Features sind und auf Mit einer absoluten Höhe. Stellen Sie sicher, dass die Optionsschaltfläche Z-Werte der Geometrie ausgewählt ist und die Höheneinheiten auf Fuß eingestellt sind. Klicken Sie auf OK, um das Dialogfeld Eigenschaften zu schließen.

    Die 3D-Bäume werden als voreingestellter Layer hinzugefügt.

  11. Speichern Sie das Projekt.

Sie verfügen nun über eine lokal projizierte Szene mit 3D-Multipatch-Gebäuden, thematisch symbolisierten Bäumen, einem Bilddaten- oder topografischen Layer als Grundkarte und einem DTM als Höhenquelle.

Freigeben einer lokal projizierten Webszene

Stellen Sie zum Freigeben einer lokaler Webszene mit Punkt- und Multipatch-Webszenen-Layer sicher, dass Sie bei Ihrem aktiven Portal angemeldet sind.

  1. Klicken Sie auf der Registerkarte Freigeben in der Gruppe Freigeben als auf Webszene Webszene, um den Bereich Webszene freigeben zu öffnen.
  2. Geben Sie den Namen und die Elementbeschreibung mit denselben Metadaten an, die Sie zuvor verwendet haben.
  3. Aktualisieren Sie bei Bedarf die Freigabeoptionen.
  4. Klicken Sie auf Analysieren Analysieren, um eine Überprüfung auf potenzielle Performance-Probleme oder -Fehler durchzuführen, die behoben werden müssen, bevor Sie die Webszene freigeben können.

    Da mit jedem Szenen-Layer ein Web-Feature-Layer freigegeben wird, werden Warnungen für heruntergestufte Symbolisierungs- und Feature-Vorlagen angezeigt, die jedoch keine Auswirkungen auf Webszenen-Layer haben. Der Webkachel-Layer und Web-Höhen-Layer verwenden standardmäßig ein automatisch erstelltes Kachelschema für das Koordinatensystem der Szene.

  5. Klicken Sie auf Freigeben Diese Karte als Webkarte für Ihr Online-Konto freigeben.
  6. Öffnen Sie den Bereich Aufträge Den Bereich "Auftragsstatus" öffnen, um den Status der Webszene zu überwachen.

    Während der Verarbeitung und Freigabe jedes Layers, gibt eine Statusleiste den Abschluss der einzelnen Phasen des Prozesses an, bis die vollständige Szene erfolgreich freigegeben wurde.

  7. Nachdem die Webszene erfolgreich freigegeben wurde, können Sie über die im Pop-up des Auftrags angegebene URL zu der Seite Elementdetails der Webszene navigieren.

    Wenn Sie die Webszene nicht öffentlich freigegeben haben, müssen Sie sich möglicherweise bei Ihrer Organisation anmelden, um die Webszene anzuzeigen.

  8. Um Scene Viewer zu öffnen und mit der Webszene zu interagieren, klicken Sie auf die Miniaturansicht. Sie können die Webszene auch in ArcGIS Pro anzeigen.

    Die endgültige Szene kann in Scene Viewer verwendet werden.

Dieser Workflow hat Sie durch den Prozess der Erstellung von 3D-Daten in einer lokalen Projektion und die Veröffentlichung einer lokalen Webszene geführt. Diese Webszene kann über Scene Viewer und ArcGIS Pro aufgerufen werden. Durch die Freigabe Ihres 3D-Inhalts in einer lokalen Projektion wurde die Verzerrung von Entfernung, Richtung, Maßstab und Fläche minimiert.