ArcGIS教程：评估城市环境中的蒸汽管爆炸

概貌

    2007 年，纽约曼哈顿市中心一处繁忙的交叉路口发生了一起爆炸事故，发生爆炸的是一段 24 英寸的地下蒸汽管。爆炸形成了 40 层楼高的泥浆雨、纷飞的瓦砾以及比克莱斯勒大厦还高的蒸汽云团。管道包裹在石棉（一种致癌物质）外罩中，因此事故地点被划为“石棉污染区”。爆炸很可能造成窗户玻璃破碎和窗户密封损坏，进而使污染物进入室内。随之而来的问题是，基于设定的爆炸距离，需要对这一地区的哪些建筑物进行取样。3D 相交设置运算符地理处理工具可用来解决这个问题。

    本指南通过 ArcScene 展示如何使用 3D 设置运算符地理处理工具准备数据并执行分析，来确定蒸汽管爆炸污染物导致的威胁。您将创建代表每个建筑物的多面体要素并将其与受威胁区域相交。相同的工作流也适用于 ArcGlobe。

3D 设置运算符和闭合的多面体

    要有效地使用 3D 相交地理处理工具，您的输入要素必须为闭合的多面体。闭合的多面体是一组三角形和环的集合，用于定义单个空间体积。要视为是闭合的，体积的壳在三角形之间或环之间一定不能有间距。此外，任何参与定义体积的三角形或环都不能重叠或相交。如果建筑物是使用 3D 图层转要素类地理处理工具通过将拉伸的建筑物轮廓线转换为多面体要素来创建的，则您的要素已为闭合状态。

    如果建筑物是通过转换拉伸面的复杂集合（每个建筑物有多个面，分组为多面体要素）创建的，则这些要素不是闭合的。每个建筑物都具有源面重叠的相交三角形和面相邻的重叠三角形。使用 3D 联合工具合并所有三角形、使它们相交并融合建筑物内部包含的无关要素，可创建闭合的多面体要素。

为蒸汽管爆炸创建危险区

    接下来，您需要生成代表蒸汽管爆炸影响区域的危险区。创建点要素类，将其添加到 ArcGlobe 或 ArcScene，然后使用 3D 编辑器 工具条在爆炸位置添加一个点。打开该图层的图层属性 对话框，然后单击符号系统选项卡，将该点的符号系统更改为简单的标记符号。使用球体符号表示爆炸，并且将球体大小设置为受影响区域的大小。要设置透明度，单击图层属性 对话框中的显示选项卡，或者使用 3D 效果 工具条并以交互方式设置百分比。

    要调整大小，使用符号属性编辑器 对话框并分别更改符号的 x、y 和 z 值。在本例中，宽度设置为 100，深度设置为 100，大小设置为 300。最终生成的是一个扁长椭球体，代表爆炸所影响的空间体积。

    要完成对危险区的定义，可使用 3D 图层转要素类地理处理工具，将此要素转换为多面体。由于生成的多面体已处于闭合状态，因此无需额外操作即可将爆炸区域与周围建筑物相交。

相交多面体要素

    现在，您可以使用 3D 相交地理处理工具在建筑物和蒸汽管爆炸危险区之间创建相交了。以不同颜色对相交区域进行符号化，以高亮显示建筑物表面的哪些部分需要用作污染的样本。

    如果拥有相应的数据，还可以使用新相交几何的结果来选择建筑物的内部要素（如房间）。这样，您便可快速获得一个位置列表，用来检查可能存在的由于窗户破损而导致的污染。

    本现场指南介绍了如何使用 3D 设置运算符地理处理工具，来评估使用建筑物表面的哪些部分作为蒸汽管爆炸污染的样本。