哈佛大學(xué)使用ArcGIS進行3D空間分析

起初，HPPM建模是利用CAD來制作一個個具有細節(jié)的單獨建筑單體，復(fù)雜且非常消耗經(jīng)費。但即使模型夠復(fù)雜，也只是能夠用于建立一些可視化場景或者輔助決策，卻不能有效地進行3D空間分析。

3D空間分析在研究建筑體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系時非常重要，這樣能得到潛在新建筑體的方位和規(guī)劃方法，進行有意義的再建模工作。另外，哈佛大學(xué)也想在網(wǎng)上實現(xiàn)這些功能。

結(jié)合地理環(huán)境

當2D校園地圖被局限在土地利用地區(qū)、建筑位置、設(shè)備、交通網(wǎng)絡(luò)這些要素里，3D地圖卻能夠連接一個個帶有地理特征的建筑。

一個連續(xù)更新和變化的3D校園地圖能夠服務(wù)于整體規(guī)劃和管理。3D地圖的元數(shù)據(jù)能夠讓數(shù)據(jù)庫以不同的方式查看：規(guī)劃者和管理者能夠隨時看到校園項目的進展情況，學(xué)生和老師能夠隨時找到校園的位置信息，財政部門領(lǐng)導(dǎo)能夠利用地圖制作財務(wù)報表。

幸運的是，三年后，隨著GIS和電腦技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的3D技術(shù)難題被破解。3D不再是屬于桌面端的技術(shù)，而是能夠應(yīng)用于更多的設(shè)備。智能手機和平板電腦也能夠隨時顯示精美的3D地圖。3D的CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到地理數(shù)據(jù)庫也變得簡單。

哈佛大學(xué)使用ArcGIS進行3D空間分析

這些技術(shù)的進步讓3D地圖學(xué)成為了必不可少的課題。建立可持續(xù)的數(shù)字工作流程，考慮到校園建筑的數(shù)量，HPPM需要創(chuàng)建完整的工作流流程。

為了節(jié)省3DCAD數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時間，人員開始使用EsriSilverTier合作伙伴FME數(shù)據(jù)來處理非GIS文件到3DGIS地理數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換。但是文件非常的龐大，不能在校園的大比例尺上工作，不能有效流向3D數(shù)據(jù)。這樣使用3D分析功能就可能會失敗。

于是，HPPM開始使用flyovers，用來生產(chǎn)高分辨立體航空攝影影像數(shù)據(jù)，來更清楚地查看校園的變化。這種數(shù)據(jù)對創(chuàng)建輕量型3D數(shù)據(jù)來說是十分理想的，哈佛大學(xué)采用Esri合作伙伴的CyberCity3D數(shù)據(jù)去制作建筑模型。這些3D模型能夠代替那些十分精細化的模型。同時，HPPM將3D建筑與高分辨率地形模型相結(jié)合，讓規(guī)劃師和建筑師都能夠更好地使用地圖。

為了統(tǒng)一3D數(shù)據(jù)，并給3D數(shù)據(jù)著色，HPPM使用了EsriCityEngine,EsriCityEngine能夠有效地讓不同的數(shù)據(jù)源整合起來，并讓微調(diào)3D操作變得更加簡單。

但有一些建筑單體模型不得不被拆分了，因為建筑的名稱、所有者、街道地址必須要根據(jù)哈佛大學(xué)的所有信息來重新地被識別出來，在很多地方，哈佛卻與劍橋和波士頓使用相同的地塊。

這些建筑還需要與地形數(shù)據(jù)相匹配，這也將花費大量的時間。于是，哈佛大學(xué)與Esri的合作伙伴SmartBettercities通過簡化信息來優(yōu)化3D數(shù)據(jù)。SmartBettercities使用CityEngine來讓地圖符號化，來更容易編輯校園模型。

校園模型被作為地理數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出成功后，使用ArcScene和ArcGISPro，HPPM便能夠制作3D數(shù)據(jù)了，并且進行一些控制工作，如統(tǒng)一預(yù)測等。還能夠通過其他資源得到相關(guān)屬性，比如Excel的資源。

最后，哈佛大學(xué)的這些輕量型的3D模型能夠有效實現(xiàn)3D分析等功能，如進行預(yù)測天氣變化，開發(fā)新場景，設(shè)計新園區(qū)，可視化線路，或者是進行植物規(guī)劃設(shè)計。哈佛大學(xué)的3D地圖校園CloudCities在線分享，CloudCities是一個3D網(wǎng)站，它能夠使用ArcGIS技術(shù)在SmarterBetterCities上分享有關(guān)的服務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分享需要一個3D主服務(wù)器，因此哈佛大學(xué)使用了SmarterBetterCities的CloudCities。它是一個使用ArcGISCityEngine的3D網(wǎng)站，能夠為不同城市進行服務(wù)。它還允許人們能夠快速訪問CloudCities的內(nèi)容，并在智能手機、平板電腦和沒有安裝相關(guān)軟件的電腦上分享數(shù)據(jù)。

整合內(nèi)部細節(jié)

3D模型可能成為重要的工作流數(shù)據(jù)來連接GIS和CAAD。他們能夠發(fā)布申請，比如室內(nèi)導(dǎo)航，或者管理智能計量設(shè)備。
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正如一開始說的，哈佛大學(xué)和SmarterBetterCities設(shè)計制作了3D校園地圖的room-findying網(wǎng)絡(luò)申請。超過60多個學(xué)習(xí)空間被校園地圖規(guī)劃出來了。通過3D申請，在2015年6月的學(xué)習(xí)空間周里，學(xué)習(xí)空間已經(jīng)被學(xué)生們有效使用了。

3D校園地圖的下一階段，哈佛將會繼續(xù)與Esri和SmarterBetterCities合作開發(fā)更加多元的內(nèi)部建筑模型，包括房間、樓梯、電梯等等。