孫 偉 韜

（國家林業(yè)局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設計院 浙江金華 321001）

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展以及計算機技術的不斷進步，在景觀規(guī)劃設計中，對森林公園、濕地公園、林相改造項目等大中尺度地形的全景展現(xiàn)提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的手繪效果圖、計算機的二維效果圖效率低，成本高，表現(xiàn)準確性不足。利用ArcGIS與SketchUp兩種主流軟件，很好地解決了地形、規(guī)劃用地、建筑物精確建模，三維效果快速展示出圖，視頻輸出等技術難點。

1 軟件選擇與系統(tǒng)環(huán)境搭建

1.1 工具軟件

ArcGIS是美國ESRI公司推出的GIS軟件集，主要包括了ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等工具，是目前最為主流的GIS產(chǎn)品。ArcGIS主要功能特點有：

①直接讀取CAD的dwg格式文件，實現(xiàn)數(shù)字化地形圖和規(guī)劃設計圖件的無縫銜接；

②利用數(shù)字化地形圖快速生成 DEM或TIN數(shù)據(jù)，用以準確表現(xiàn)地形起伏變化；

③利用 GIS空間分析功能進行各種空間分析并生出多樣的分析圖；

④疊加高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，對規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀進行高精度仿真；

⑤快速生出三維動態(tài)展示視頻。

SketchUp是美國 Google公司收購@Last Software后重新推出的3D設計工具軟件。相比較傳統(tǒng)的三維建模軟件 3dsmax，SketchUp建模更加簡單，同時有豐富的貼圖和插件功能，可以在極短的時間里完成建模貼圖等功能。尤其SketchUp6 ESRI插件的推出，有效的實現(xiàn)了與ArcGIS的無縫對接，實現(xiàn)了兩種軟件工具優(yōu)勢的有效結合。

1.2 系統(tǒng)環(huán)境

安裝 ArcGIS9.2以上版本的程序，SketchUp6 ESRI 插件，SketchUp6 pro。其他SketchUp插件等均可正常使用。

2 技術流程

基于ArcGIS和SketchUp的大尺度景觀快速表現(xiàn)，主要技術流程包括數(shù)據(jù)獲取，三維地形數(shù)據(jù)生成，三維建模，快速表現(xiàn)幾個步驟，具體流程如下：

2.1 二維數(shù)據(jù)獲取

二維數(shù)據(jù)主要包括規(guī)劃區(qū)域現(xiàn)狀情況基礎數(shù)據(jù)和規(guī)劃成果數(shù)據(jù)。目前主要存儲形式為CAD格式的dwg文件，ESRI的shape和GDB文件，遙感數(shù)據(jù)主要使用高分辨率的航片或者quickbird衛(wèi)片。

2.2 生成地形數(shù)據(jù)

地形數(shù)據(jù)是進行規(guī)劃區(qū)三維表現(xiàn)的核心，是大尺度景觀規(guī)劃的骨架。當前獲取三維地形數(shù)據(jù)可以直接從測繪部門購買 1:10000或者1:5000 數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM），也可以根據(jù)數(shù)字化地形圖，利用ArcGIS的3D分析模塊生成DEM或者TIN數(shù)據(jù)用于三維表現(xiàn)。SketchUp6以上均可以導入DEM和TIN用于地形表現(xiàn)。其基本技術流程如下圖：

2.3 三維建模

在ArcMap中，加載表現(xiàn)地形的DEM或TIN數(shù)據(jù)，CAD格式的規(guī)劃成果數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換存儲為 Geadatabase。選中需要進行建模的要素，用SketchUp 6 GIS Plug-in工具導出為*. Skp文件。打開SketchUp 6 pro，進行常規(guī)建筑、道路、水系等規(guī)劃場景建模和貼圖編輯操作。編輯完成后，導出為 ESRI Multipatch（*.mdb）格式。

2.4 全景快速表現(xiàn)

打開 ArcScene，導入上一步生產(chǎn)模型文件，加載高分辨率影像數(shù)據(jù)，即完成整個流程。根據(jù)需要，可以生成各種視角的3維效果圖，在自定義路徑后，還可快速生成動畫視頻。

3 技術優(yōu)勢

目前大尺度復雜地形的景觀規(guī)劃表現(xiàn)，ArcGIS與 SketchUp的組合與目前使用3dsmax和photoshop的組合相比，有以下一些技術優(yōu)勢。

（1）建立三維地形效率高。使用3dsmax雖然也能利用等高線生成地形變化，但是其地形模塊自動化程度極低，需要手動編輯每條等高線，效率很差，只適合進行微地形表現(xiàn)。利用ArcGIS可以自動提取高程點，自動生成三維地形數(shù)據(jù)。在對中尺度地形快速建模表現(xiàn)上，ArcGIS可以成倍的提高工作效率。

（2）SketchUp場景建模速度快、編輯簡單、數(shù)據(jù)量小、對計算機要求低，非常適合規(guī)劃人員進行方案推敲和與業(yè)主單位的溝通。

（3）現(xiàn)狀信息的表達完整精確。3dsmax雖然能便捷的使用貼圖，但是無法將高分辨率遙感數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)進行準確配準，因此在表達大中尺度規(guī)劃時，只能使用photoshop進行后期貼圖處理，以意象表達為主，真實性大打折扣。利用ArcGIS則可以將地形數(shù)據(jù)與遙感影像進行準確配準，具有很好的仿真效果。

（4）視頻輸出簡單。3dsmax具有強大的動畫制作表現(xiàn)功能，但是對于景觀規(guī)劃人員而言制作過程過于復雜，且單幀渲染輸出速度慢，需要專門的服務器渲染陣列才能完成，成本極高。ArcGIS提供的動畫制作工具則操作簡潔，并提供了基礎視頻編輯功能，完全可以滿足3維場景展示功能。

（5）ArcGIS具有豐富的地形、視域、光照分析功能，可以在三維模式下快速生成多種分析圖件。

4 結 論

隨著計算機軟硬件環(huán)境的發(fā)展，ArcGIS與SketchUp日趨成熟完善。綜合運用兩者在不同尺度下的建模的優(yōu)勢，以及豐富的分析功能，為規(guī)劃設計及相關行業(yè)管理人員提供了一個理想的快速表現(xiàn)解決方案。

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