常用的探索性分析工作流

探索性分析工具可生成场景的交互式空间分析。这些工具(填挖方、视线、视域、视穹和剖切)与场景中的地形和要素一起使用,因此您可以使用图层可见性、定义查询和前后高程表面来调查多个场景。该主题概述了显示如何使用探索性分析工具的示例工作流。

注:

这些工具显示的分析结果是临时的,不会保存在工程中,也不会包含在地图包中。但是,其属性(如观察点和目标位置)可以导出为要素类以供进一步使用。如果您需要将显示的分析结果作为数据,请考虑改为使用推荐的地理处理工具

所有的交互式工具都与捕捉兼容。可以在场景视图中启动捕捉以更精确地进行放置。例如,折点或边捕捉可用于捕捉建筑物的拐角或边。

使用交互式视域的可见性覆盖范围

常见的 3D 空间挑战是在场景中放置有限的资源集,以获得最理想的可见性覆盖范围。例如,您可能需要放置监控摄像头来监控公园、监控整个体育赛事的胶卷相机,或政治集会周围的警力。在以上所有情况下,您希望优化其位置以避免丢失的覆盖范围,并减少双重覆盖范围的地区。

该方案描述了公园周围的相机放置情况。适用于该工作的最佳探索性分析工具为交互式视域工具。从包含相关图层的场景开始,如地面、建筑物和树木。

示例视域分析

  1. 分析选项卡上工作流组中的 3D 探索性分析工具下拉列表,选择视域 视域工具

    工具现已激活,并显示探索性分析窗格。

  2. 创建选项卡上,基于监控摄像头的规范,为初始观点视域角度视域距离设置值。例如,相机可能具有 200 英尺的最大可见性范围、50 度的水平视域角度和 40 度的垂直视域角度。
  3. 接受默认创建方法,交互式放置视域交互式放置
  4. 按下 C 以暂时激活浏览工具 浏览工具 然后导航至感兴趣区。松开 C 键并在场景中单击以放置视域。
  5. 重复步骤 3 和 4,以根据需要创建其他照相机观察点位置。
  6. 在添加每个附加照相机时检查可见性范围。红色区域未被覆盖。
  7. 或者为现有视域对象选择观察点,并使用控点进行重新定位。
  8. 当您拥有适用的设计时,可通过单击探索性分析窗格上菜单 菜单转换为要素将当前观察点位置保存到点要素

现在,您拥有覆盖范围定义明确的设计,该设计存储为照相机位置的属性化点要素。您可以使用 COLLADA (.dae) 或 OBJ (.obj) 文件等物理照相机模型符号化照相机位置,并可视化其真实显示方式。您还可以从该点图层重新加载视域,以便将来重新访问或更新视域覆盖范围。

沿着路线的视线

在这种情况下,从使用等间距目标点(沿路径)的视点保留无阻挡视线。出于很多原因,这点可能很重要,例如,您可能想要定位公职人员以观察行进路线,或者定位评论员以观看体育赛事,或者定位军事观察员以查看护卫队。在每种情况下,您可能想知道观察者可以看到路线的地点和路线数量。适用于该工作的最佳探索性分析工具为视线工具。从包含所有相关图层的场景开始,如地面、建筑物和树木。

示例视线
来自使用等间距目标(沿路径)的视点的视线。绿线无阻挡、红线(左)被阻挡、黄线(右上)超出范围。

  1. 向场景中添加线图层,以用作行进路线。一条长线可能需要分成较小的部分,以创建行进路径的一部分,这对于相关的观察点来说非常有意义。例如,将线拆分用于长约 250 米的街段。
  2. 分析选项卡上工作流组中的 3D 探索性分析工具下拉列表,单击视线 通视分析工具

    工具现已激活,并显示探索性分析窗格。

  3. 创建选项卡上,为以下参数设置值:
    • 观察点垂直偏移:5 英尺,站立人员的高度
    • 最大距离:150 米,最大有效可视距离
    • 目标点垂直偏移:3 英尺,游行彩车基座的目标高度
  4. 单击沿线目标创建方法 沿线通视分析 来查看设置。
  5. 观察点输入作为单击,然后在视图中单击一次以放置观察点位置。常见位置包括建筑屋顶、阳台和街角。
  6. 目标数设置为 10 以生成沿路线的目标点。或者,可以将线段长度间距设置为 25 米以生成目标点。
  7. 从下拉菜单中选择线图层作为行进路线。

    为下一步骤启用选择工具。

  8. 在视图中进行单击和拖动,为目标点选择一个或多个线要素。
    注:

    在可能的情况下,将多条连续的线作为单个路线进行处理。

  9. 单击应用
  10. 或者,单击观察点并将其移动到不同视点。

    目标点保持在同一位置,并与观察点保持连接。绿线表示观察点视图内的路线部分。

  11. 当您拥有适用的设计时,可通过单击探索性分析窗格上菜单 菜单转换为要素将当前视线保存为两点线要素。视图线作为要素图层添加到场景中。

您现在拥有 3D 视图,可用于直观地描述可以从一个或多个观察点看到的路线数。使用从图层创建方法重新加载视线分析对象。

使用中心位置影响分析

一些威胁事件会使其后果进一步扩大,如燃气管道爆炸。影响从中心位置扩展到周围的建筑物和地形。其他威胁正在袭来,如潜藏在指挥基地的狙击手,其风险来自周围的山顶,并向中心移动。在这两种情况下,您需要知道附近可以直接查看中心位置点的表面区域。适用于该工作的最佳探索性分析工具为视穹工具。在这种情况下,将检查受燃气管道爆炸影响的场景。从包含相关图层的场景开始,如地面、建筑物和树木。

  1. 分析选项卡上工作流组中的 3D 探索性分析工具下拉列表,单击视穹 视穹工具

    工具现已激活,并显示探索性分析窗格。

  2. 根据管道的尺寸和压力指定估计的影响距离,例如 140 英尺的最大损伤距离。
  3. 接受默认创建方法,交互式放置视穹交互式放置
  4. 在视图内单击以放置观察点位置。
  5. 分析结果包括地面,所以如果观察点移动到地下,则地上的对象不会受到影响。
  6. 或者单击观察点以选择视穹,从而对其进行重新定位。您可以通过以下方式移动视穹:
    • 拖动观察点以在 x,y 中移动。
    • 拖动垂直的绿色箭头以在 z 中移动。
    • 拖动视穹顶点控件之一来更改其大小。
  7. 或者,重复步骤 4和5,为其他位置添加其他视穹。

    可以添加到视图中的活动视穹数量存在限制。当您即将超出限制时,会显示警告。

  8. 可通过单击探索性分析窗格上菜单 菜单转换为要素将当前视穹保存为点要素。这将通过显示参数将观察点作为要素图层添加到场景中。

    如果您正在使用多个视穹,则可以将来自多个分析运行的观察点附加到单个共享要素类中。导出视穹点窗口允许您从现有的导出要素中进行选择。

  9. 切换为地图选项卡上的探索工具 浏览工具,然后平移场景以查看将受到中心点爆炸影响的表面区域。

您现在拥有显示将受到煤气管道爆炸影响的表面区域的场景。您可以从点重新加载视穹分析对象,以便将来重新访问分析设计。按 PrtScn 键生成可视分析结果的屏幕截图。或者,使用动画来创建飞行视频并导出视频与他人共享。

显示建筑物中的隐藏数据

3D GIS 中的一个常见难题是查看和分析重叠数据或封装数据。建筑物信息模型 (BIM) 可能包含很多内部数据,但屋顶和墙壁经常会阻挡视野。您可以关闭阻挡图层,但这些图层会为分析提供重要的参考框架。您可使用剖切工具在不丢失参考框架的情况下查看内部数据。您可利用剖切工具剔除阻挡图层,以查看建筑物内部。在这种情况下要检查肯塔基大学的 BIM。剖切工具可用来剔除屋顶并查看每一层的楼层规划,以识别入口靠近楼梯处可用作紧急通道的最佳位置。

  1. 分析选项卡上工作流组中的 3D 探索性分析工具下拉列表,单击切片 分割

    工具现已激活,并显示探索性分析窗格。

  2. 确定场景照相机方向,以获取整个感兴趣建筑物的俯瞰视图。您可利用键盘快捷键 C 暂时激活浏览工具 浏览工具 进行导航,而无需从剖切工具中切换出来。
  3. 交互式平面部分中,将平面方向设置更改至水平
  4. 单击建筑物拐角的场景并拖动平面以涵盖整个建筑物。

    这样即完成了剖切平面的创建,且任何在平面上显示的图层都会暂时隐藏,以显示建筑物内部构造。

  5. 或者单击观察点以选择剖切,从而对其进行重新定位。
  6. 向上拖动移动控点的垂直箭头,以查看每层的楼层规划。
  7. 单击属性选项卡,然后展开受影响的图层组。

    您可以借此禁用楼梯切割片,以更好地查看其位置。

  8. 搜索字段中输入 stairs
  9. 展开内部组然后取消选中 stairs 图层。

    您将看到楼梯的完整高度,与此同时其他图层会保持隐藏状态。

现在您可以看到建筑物的每一辅楼都有专用的楼梯间,且篮球场附近有一入口,由此可进入中央辅楼的楼梯间。此为发生火灾或其他紧急情况时的理想进出点。

确定哪个建筑物基础高度可最小化污垢填充或移除

一个普遍性的工程挑战是确定新建筑基础的最佳高程高度,以减少必须从建筑工地运入或运出的泥土量。通过将挖掘出的泥土重新安置到工地内的其他位置作为回填,可以降低建筑物的建设成本。在崎岖地形中工作时,进行此计算尤其具有挑战性。此方案将检查受陡坡影响的建筑工地,其中场景包含地表和建筑物覆盖区。

  1. 在场景中,选择建筑物覆盖区面要素。
    提示:

    一次最多可以从一个图层创建 10 个填挖方对象。

  2. 分析选项卡上工作流组中的探索性 3D 分析工具下拉列表,单击填挖

    工具现已激活,并显示探索性分析窗格。

  3. 选择自图层创建方法。
  4. 表面下拉菜单中,确认已选择地面高程表面。

    如果您的场景中有自定义高程表面,则可以对其进行测量。

  5. 面图层下拉菜单中,选择建筑物覆盖区图层名称。
  6. 单击应用。所选填挖方对象象将显示在所选建筑物覆盖区的顶部。

    填挖方测量值显示在视图的侧面。

    提示:

    如果需要,您可以重新定位测量叠加。

  7. 如有必要,请单击视图中下部显示的填挖方叠加控件上的旋转按钮 旋转平面,并调整倾斜方位和角度,直到它看起来平坦。
  8. 向上和向下拖动移动手柄的垂直绿色箭头以调整对象的高程,直到净容量值接近零。

    提示:
    您可以在填挖方叠加控件上手动编辑平面的质心高度。

现在,您可以观察建筑物基础的 z 值,从而最大限度地将泥土转移到建筑工地或从建筑工地移出。

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