三维空间分析-缓冲分析
一、介绍
MapGIS 三维场景构建工具:是一个地上及地表空间三维场景的构建工具,实现地上及地表三维多源数据汇聚、配准、融合与轻量化,为三维GIS场景的构建、三维专业分析与应用,提供数据服务支撑,助力自然资源实景三维、CIM平台、智慧城市建设等三维专业分析与应用 。软件免费试用下载链接:http://www.smaryun.com/goods.php?id=2663
本篇内容将指导您如何使用MapGIS 三维场景构建工具实现场景下对模型的缓冲分析
二、缓冲分析介绍
三维缓冲分析是围绕一个或多个三维空间对象(点、线、面、体),在其周围按指定距离创建三维缓冲区(一个闭合的体),用以表示该对象的影响范围、服务范围或风险区域。
1.核心原理:空间距离的立体化
与二维缓冲区是一个面域不同,三维缓冲区是一个体。这个“体”的形状取决于:
- 原始对象的几何类型(点、线、面、体)。
- 缓冲距离(可以是固定值,也可以是随属性变化的变量)。
- 缓冲方向(向外、向内、或双向)。
2.缓冲区类型生成类型
- 点缓冲区:生成一个球体。例如:无线电发射塔的信号覆盖球体。
- 线缓冲区:生成一个管道状或胶囊状的体。例如:飞机航线的噪音影响带、地下管线的安全防护范围。
- 面缓冲区:在面的两侧或单侧生成一个板状加厚的体。例如:悬崖的危险坠落区(单向外扩)。
- 体缓冲区:在三维实体表面外部(或内部)生成一个等距扩张的体。这是最常见也最复杂的一种。例如:化工厂的危险爆炸半径范围、历史建筑的景观协调控制区。
3.关键应用场景
1)应急与公共安全:
- 危险源分析:对化学品储罐(点/体)创建爆炸冲击波缓冲区(球体),分析缓冲区内的居民区、学校等敏感目标。
- 应急疏散:对泄漏的毒气云团(体)进行扩散模拟,生成随时间变化的三维风险缓冲区。
2)设施管理与规划:
- 净空分析:对高压输电线(线)生成安全净空缓冲区(管道体),检查是否有树木生长或新建建筑侵入此缓冲区。
- 服务范围分析:为新的消防站(点)生成基于行车时间的三维可达性缓冲区(不规则的体,受地形道路影响),评估覆盖盲区。
3)考古与文物保护:
- 建设控制:围绕地下文物埋藏区(体)生成禁止开挖的缓冲区,任何新建项目的基础不得侵入此区域。
4)环境评估:
- 生态保护:在野生动物栖息地(面/体)周围建立三维生态缓冲区,限制特定的人类活动。
4.与叠加分析关联
| 特性 | 三维叠加分析 | 三维缓冲分析 |
|---|---|---|
| 核心目标 | 探究多个三维实体之间的空间关系(相交、包含、相离)。 | 定义单个三维实体的影响或作用范围。 |
| 操作本质 | 空间集合运算(布尔运算)。 | 基于距离的空间扩张。 |
| 主要输出 | 一个新的、整合后的三维几何体。 | 一个围绕原始对象的、规则或不规则的三维缓冲区体。 |
| 依赖关系 | 高度依赖输入模型的拓扑正确性。 | 依赖准确的距离定义和空间度量。 |
| 典型问题 | “这块地和现有的建筑冲突吗?” “矿体和岩层在哪里相交?” | “这个噪音源能影响到多远?” “管线周围5米内有什么?” |
三、MapGIS三维缓冲分析操作
MapGIS三维场景构建工具提供了三维缓冲分析的功能。具体步骤如下:
1.启动"分析"面板->"三维缓冲分析功能,弹出如下所示对话框。如下图所示
2.选择缓冲数据图层,可直接选择场景中已加载的数据,或在数据库中直接选择。择缓冲结果保存路径。
3.在处理的图元设置中,系统提供“整个图层”和“选择图元”两种输入方式
【整个图层】:整个图层中所有的图元都将参与叠加分析
【选择图元】:用户自定义参与叠加分析的图元,系统提供“交互拾取”、“属性查询”和“交互添加”三种选择方式。被选择的图元将显示在图元列表中,用户可以通过修改OID值来更换已选图元。
4.输入图元设置完成后进行参数设置。
5.用户可勾选“结果图层添加到场景中”,点击"执行"进行叠加操作。