Practica 4

UNIVERSIDA DISTRITAL

SISTEMAS DE INFORMACION

GEOGRAFICA

10/24/2013

ANALISIS 3D

REFERENCIA ANALISIS 3D

HERLY FERNEY PÉREZ MOGOLLÓN CÓD. 20072032027

JEFRI MANUEL SUAREZ ULLOA CÓD. 20061032035

Práctica Nº 4

Rose Marie Aldana Docente

SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA INGENIERÍA TOPOGRÁFICA

FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

BOGOTÁ 2013

____________________________________________________________________________

I OCTUBRE - 2013

SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA

ANALISIS 3D

TABLA DE CONTENIDO

TABLA DE CONTENIDO .......................................................................................................................... I

INDICE DE ILUSTRACIONES ............................................................................................................... II

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................ 1

1 OBJETIVOS........................................................................................................................................... 2

1.1 GENERAL ......................................................................................................................................... 2

1.2 ESPECÍFICOS .................................................................................................................................. 2

2 ACTIVIDADES ..................................................................................................................................... 3

2.1 CREACION DELODELO TIN ........................................................................................................................ 3

2.2 CREACION TIN A PARTIR DEL SHAPE CURVAS DE NIVEL ........................................ 3

2.3 CREACION DE CONTORNOS .............................................................................................................. 1

2.4 PARA DESARROLLAR ........................................................................................................................ 1

REALICE MAPA DE : ................................................................................................................................. 1

2.4.1 PENDIENTE (SLOPE) ...................................................................................................................... 1

2.4.2 ASPECT ............................................................................................................................................. 4

2.5 MAPA DE SOMBRAS (HILLSHADE) .................................................................................................. 6

3 CALCULOS DE AREAS .................................................................................................................... 9

4 ARCSCENE ......................................................................................................................................... 11

4.1 ADDICIONAR CAPAR ARCSCENE ....................................................................................... 11

4.2 CONVERTIR CAPAS................................................................................................................... 12

4.3 ELEVACION Y ESTRUCCION DE UNA CAPA 3D ............................................................................. 14

5 CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 15

____________________________________________________________________________

II OCTUBRE - 2013


ANALISIS 3D

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 tabla de propiedades shape curvas , columna cota contiene datos de elevación

............................................................................................................................................ 3

Ilustración 2 procedimiento para la creación TIN a través de 3D analist ............................. 1

Ilustración 3 creación del raster para posteriormente a través de el crear el tin ................ 2

Ilustración 4 creación del TIN a tras del Raster ..................................................................... 3

Ilustración 5 ruta para la creación de contornos ................................................................... 1

Ilustración 6 cuadro de dialogo herramienta contour ............................................................... 1

Ilustración 7 mapa de contornos creado ................................................................................. 2

Ilustración 8 Núcleo de análisis para la obtención de raster de pendientes ......................... 1

Ilustración 9 diagrama de unidades de pendiente ................................................................... 1

Ilustración 10 ruta para la creacion de pendientes .................................................................. 2

Ilustración 11 cuadro de dialogo herramienta slope ................................................................ 3

Ilustración 12 resumen procedimiento creacion del raster slope .......................................... 3

Ilustración 13 orientacion de la de pendiente ( fuente resources.arcgis.com ) ...................... 4

Ilustración 14 ruta referencia slope ........................................................................................... 4

Ilustración 15 resumen procedimiento elaboración de raster aspect ..................................... 5

Ilustración 16 ruta de la herramienta hillshade .......................................................................... 7

Ilustración 17 a. Sombreado obtenido a partir del raster y b. con el raster

superpuesto , opción 1 ................................................................................................... 7

Ilustración 18 a. Sombreado obtenido a partir del raster y b. con el raster

superpuesto, opción 2 .................................................................................................... 8

Ilustración 19 zonas de luz en común entre opción 1 y opción 2 .......................................... 9

Ilustración 20 ruta para el calculo de area ........................................................................... 10

Ilustración 21 resultado de cálculo área ................................................................................ 10

Ilustración 22 La forma de adicionar capas a ArcScene es similar a como lo realizamos

en arcmap ........................................................................................................................ 11

Ilustración 23 EDITAMOS SUS PROPIEDADES ................................................................... 11

____________________________________________________________________________

III OCTUBRE - 2013


ANALISIS 3D

Ilustración 24 modelo 3D elaborado en ArcScene .................................................................. 12

Ilustración 25 ruta creación de capas 3D ............................................................................ 13

Ilustración 26 Resumen procedimiento para Adicionar la capa embalses convertirla a 3Dy

estruirla ............................................................................................................................. 14

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________

1 ENERO-2005

Sistema de información geográfiana OCTUBRE- 2013

INTRODUCCIÓN

El presente documento presenta los resultados de la práctica realizada sobre

análisis 3D, realizada en el software arcgis, durante la ejecución de la práctica

realizamos ejercicios como la creación de archivos raster, creación de mapas de

pendientes, de sombras así como la representación del plano en 3 dimensiones a

través de ArcScene,

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________

2 ENERO-2005


1 OBJETIVOS

1.1 GENERAL

Realizar un análisis 3D de ur archivo propuesto a travez de Arc Map y Arc Scene

1.2 ESPECÍFICOS

A partir de la carpeta suministrada por la docente el el software Arcgis

realizaremos los siguientes mapas :

Mapa hillshade

Mapa pendiente

Mapa tin

Generación modelo 3D en ArcScene

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________

3 ENERO-2005


2 ACTIVIDADES

2.1 CREACION DEL MODELO TIN

TIN traduce redes irregulares de triángulos (Triangular Irregular Network) , a partir

de un TIN se crean modelos digitales del terreno , los cuales se pueden definir

como representaciones de la superficie del terreno en formato raster, cabe

resaltar que para crear un MDT es necesario contar con un archivo vectorial ya

sea puntos o curvas de nivel que contengan datos de elevación

Ilustración 1 tabla de propiedades shape curvas , columna cota contiene datos de

elevación

2.2 CREACION TIN A PARTIR DEL SHAPE CURVAS DE NIVEL

Al verificar que el shape curvas de nivel tiene informacion de elevación ,

procedemos a crear el TIN, cabe resaltar que hay diferentes formas de crear

Un MDT a través de un TIN la metodología es la siguiente :

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 1

ENERO-2005


METODOLOGIA PROPUESTA EN GUIA CREACION TIN

Verificar que exista un shape de puntos o de curvas de nivel que

posea datos de elevación

Crear directamente el tin a partir de la opción créate tin from

features: la ruta para llegar a este comando es el siguiente:

3D analist créate tin from features se nos desplegrara

un cuadro de dialogo en el que activaremos el shape sobre el cual

crearemos el tin y la columna que contenga la informacion de

elevacion ( en este caso la columna cota), asi mismo la ruta donde

quedara almacenado nuestro archivo.

Si hemos realizado correctamente la metodología se creara el

archivo TIN , el cual podemos modificar sus propiedades a travez de

opción layer properties, que se desplegara al realizar doble clic

sobre el nombre del archivo

Ilustración 2 procedimiento para la creación TIN a través de 3D analist

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 2

ENERO-2005


METODLOGIA INVESTIGADA CREACION TIN

Ilustración 3 creación del raster para posteriormente a través de el crear el tin

Verificar que exista un shape de puntos o de curvas de nivel que posea

datos de elevación

Creamos un archivo tipo raster a partir del shape curvas de nivel, es decir

convertimos un shape en una imagen que se clasifica según el valor de cada

pixel, la ruta es la siguiente, cabe resaltar que en este cuadro se nos pide

declarar el tamaño de celda de pixel, el cual lo recomendable es que este sea la

quinta parte de milésima del terreno según la escala , como desconocemos la

escala tomamos un valor de 10 para que el raster sea fino y no sea visible

los pixeles al realizar un zoom

zoom apilcado al raster se pueden ver bordes

finos

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 3

ENERO-2005


Creamos el archivo TIN el proceso es similar a crear el raster , a través en el cuadro de

dialogo de se despliega al crear el tin a travez del raster

Este nos pedirá como datos adicionales valores de tolerancia z y factor z los cuales son en su

respectivo orden exageración del eje vertical y distancia traslapo el cual lo recomendable es asignarle

valores de 1 a los dos para que el modelo sea fino y represente fielmente el terreno

la ruta para la creación del TIN a partir del raster es la siguiente:

Ilustración 4 creación del TIN a tras del Raster

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 4

ENERO-2005


MAPA TIN CREADO

MAPA 1mapa TIN resultante

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 1

ENERO-2005


2.3 CREACION DE CONTORNOS

La creación del modelo de se puede realizar siguiendo diferentes rutas, se puede realizar

a través del archivo raster que generamos o propiamente del TIN, para este ejemplo lo

creamos a través del raster la ruta es la siguiente.

Sistema toolboxes- raster surface- contour

Ilustración 5 ruta para la creación de contornos

al ejecutar el comando contour se desplegara el siguiente cuadro :

Ilustración 6 cuadro de dialogo herramienta contour

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 2

ENERO-2005


Ilustración 7 mapa de contornos creado

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 1

ENERO-2005


2.4 PARA DESARROLLAR

REALICE MAPA DE :

PENDIENTES, ORIENTACION

2.4.1 PENDIENTE (SLOPE)

La definición de pendiente aplicada para Arcgis define que esta es la tasa de cambio en el eje z

de una celda en comparación con las celdas vecinas; El software a través de un algoritmo

matemático calcula la pendiente de una celda comparándola con sus vecinos.

Ilustración 8 Núcleo de análisis para la obtención de raster de pendientes

(Análisis Espacial con Datos Raster en

ArcGIS Desktop 9.2-Francisco Reyes Peralta)

El archivo raster de pendiente puede ser calculado en dos tipos diferentes de unidades en grados

o porcentajes, como se observa en la siguiente figura un Angulo de 45gradros equivale a una

pendiente del 100% figura b ya que es la misma distancia de elevación y de recorrido divido y

multiplicado por 100 mientras que la figura c el Angulo se tiene una pendiente de 373% ya que al

tomar el Angulo de la hipotenusa valores cercanos a los 90 grados la pendiente en porcentajes

empieza a tomar valores infinitos.

Ilustración 9 diagrama de unidades de pendiente

La z factor es el factor de exageración del relieve en caso de tratarse de zonas con escasa variación. Por

defecto tenemos 1.0.para aplicar la exageración vertical y si las coordenadas del raster asi como la

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 2

ENERO-2005


altura esta en metros aplicamos directamente el factor es decir si queremos la exageración 10 metros

solo indicamos este valor, hay qye tener en cuenta que puede suceder que las coordenadas como la

altura este en medidas diferentes y habría que aplicar un factor de conversión.

La ruta para el calculo de la pendiete es la siguente

PESTAÑA CATALOG- 3D ANALISIS TOOLS-RASTER SURFACE- SLOPE

Ilustración 10 ruta para la creacion de pendientes

Al ingresar ala opción slope desde raster surface ( hay diferentes formas de acceder a esta

herramienta), se nos desplegara un cuadro de dialogo el cual nos pedirá ingresar los siguientes

parámetros:

IMPUT RASTER : archivo raster desde el cual realizaremos el calculo

OUTPUT RASTER : ruta donde quedara almacenado el raster resultante

OUTPUT MEARUSMENT : nos pregunta si queremos el cálculo en grados o porcentaje

Z FACTOR : factor de exageración para realzar el modelo en caso tener de relieves con poca

variación

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 3

ENERO-2005


Ilustración 11 cuadro de dialogo herramienta slope

Al ejecutar el cuadro de dialogo, se creara el archivo raster de pendientes,

Ilustración 12 resumen procedimiento creacion del raster slope

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 4

ENERO-2005


2.4.2 ASPECT

se trata del valor de la orientación respecto al Norte que van de 0 º a 360 º grados de orientación. El valor de

cada celda indica la orientación de las laderas. El valor -1 indicará que no hay orientación y se trata de una

superficie plana. La herramienta aspect u orientación puede definirse como la dirección que toma la

pendiente, dicha dirección esta referenciado según el formato de la brújula o rumbo

Ilustración 13 orientacion de la de pendiente ( fuente resources.arcgis.com )

La ruta para acceder a la herramienta aspect es:

Catalog -system tool boxes – 3D análisis tolos - raster surface - aspect

Ilustración 14 ruta referencia slope

El ejecutar la herramienta aspect se nos desplegara el respectivo cuadro de dialogo el cual solicita

los parámetros de archivo de entrada y el tamaño de celda, como mencionábamos anteriormente

para efectos del valor de celda este tiene que la quinta parte de milímetro de el archivo de acuerdo

ala escala en la guía se no indica que este valor es 12

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 5

ENERO-2005


Ilustración 15 resumen procedimiento elaboración de raster aspect

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 6

ENERO-2005


2.5 MAPA DE SOMBRAS (HILLSHADE)

Este método utiliza las propiedades altitud y azimut para especificar la posición del son .los

parámetros requeridos son :

IMPUT SURFACE: Raster de entrada

AZIMUT Y ALTITUD : Las propiedades altitud y acimut en conjunto indican la posición relativa del sol que

se utilizará para crear todos los modelos 3D. La altitud es el ángulo de elevación del sol sobre el horizonte y

varía entre 0 y 90 grados. Un valor de 0 grados indica que el sol se encuentra en el horizonte, es decir, en el

mismo plano horizontal que el marco de referencia. Un valor de 90 grados indica que el sol está directamente

sobre la cabeza.

El acimut es la posición relativa del sol a lo largo del horizonte (en grados). Esta posición la indica el ángulo

del sol que se mide en sentido de las agujas del reloj desde el Norte. Un acimut de 0 grados indica el Norte, el

Este está a los 90 grados, el Sur a los 180 grados y el Oeste a los 270 grados ( http://resources.arcgis.com ).

FACTOR Z : factor de exageración del relieve

OUTPUT CELL SIZE ; Es por defecto el tamaño de celda del archivo raster

http://resources.arcgis.com/

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 7

ENERO-2005


La ruta para acceder ala herramienta hillshade es la siguiente

Catalog – system toolboxes- 3D analist tolos – raster surface - hillshade

Ilustración 16 ruta de la herramienta hillshade

Los resultados para azimut 90° , altitud= 10 otro modelo con el sol poco antes del atardecer (al

azimut 270 elevación 10 fueron:

Ilustración 17 a. Sombreado obtenido a partir del raster y b. con el raster superpuesto , opción 1

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 8

ENERO-2005


Ilustración 18 a. Sombreado obtenido a partir del raster y b. con el raster superpuesto, opción 2

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 9

ENERO-2005


Ilustración 19 zonas de luz en común entre opción 1 y opción 2

3 CALCULOS DE AREAS

A partir de los modelos TIN también es posible calcular áreas y volúmenes , LA RUTA PARA EL CALCULO

ES EL SIGUIENTE

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 10

ENERO-2005


3D ANALIST - AREA AND VOLUMEN

Ilustración 20 ruta para el calculo de area

EL RESULTADO OBTENIDO FUE :

Ilustración 21 resultado de cálculo área

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 11

ENERO-2005


4 ARCSCENE

ArcScene es una aplicación de visualización 3D que le permite ver los datos SIG en tres dimensiones.

ArcScene permite superponer muchas capas de datos en un entorno 3D. Para que las entidades se puedan

ver en 3D, ofrecen información de altura desde la geometría de entidades, los atributos de entidades, las

propiedades de capas, o una superficie 3D definida, y cada capa en la vista 3D se puede manejar de manera

diferente. Los datos con referencias espaciales distintas se proyectarán en una proyección común, o los datos

se pueden visualizar utilizando coordenadas relativas únicamente. ArcScene también está totalmente

integrada con el entorno de geoprocesamiento por que proporciona el acceso a muchas funciones y

herramientas de análisis. (http://help.arcgis.com/ )

4.1 ADDICIONAR CAPAR ARCSCENE

Ilustración 22 La forma de adicionar capas a ArcScene es similar a como lo realizamos en arcmap

Ilustración 23 EDITAMOS SUS PROPIEDADES

http://help.arcgis.com/

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 12

ENERO-2005


Ilustración 24 modelo 3D elaborado en ArcScene

4.2 CONVERTIR CAPAS

La forma de adicionar capas es similar a como se realizar en ArcMap, el paso siguiente después de

adicionar la capa es convertirla a 3D

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 13

ENERO-2005


Ilustración 25 ruta creación de capas 3D

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 14

ENERO-2005


4.3 ELEVACION Y ESTRUCCION DE UNA CAPA 3D

Ilustración 26 Resumen procedimiento para Adicionar la capa embalses convertirla a 3Dy estruirla

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 15

ENERO-2005


5 CONCLUSIONES

Del anterior documento podemos afirmar que ArcGIS es un potente software en el cual podemos

realizar diferentes análisis como por ejemplo determinar el curso que tomaría el agua lluvia sobre el

terreno a través de la herramienta aspect, o definir horas de sombra y de luz a través de la

herramienta hillshade, así mismo realizar una visualización en 3D a través de ArcScene y crear

ciudades virtuales estruyendo edificios, pudimos ver a través de desarrollo que a travez de

ArcScene y de la herramientas análisis 3d podemos crear modelos para el estudio de diversos

problemas.

ANALISIS ESPACIAL

______________________________________________________________________ 1

ENERO-2005


Practica 4

Documents

Transcript of Practica 4