Manual Del Curso Arcview 3d Analyst Ded

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

Laboratorio de Teledetección Aplicada y SIG. Facultad de Ciencias Forestales

CURSO DE SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA NIVEL INTERMEDIO – AVANZADO

MODULO: ARC VIEW 3D ANALYST 3.X Elaborado por: Patricia Huerta Sánchez

La Molina, diciembre del 2003.

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Práctica 2: Arc View 3D Analyst Ejercicio 1: Explorar Arc View 3D Analyst En este ejercicio, aprenderemos a cargar la extensión 3D Analyst, explorar el ambiente de trabajo 3D así como explorar un tema TIN y sus propiedades del área de trabajo que corresponde a la zona del Biabo. Paso 1: Abrir el programa Arc View GIS Utilizando el acceso directo inicia el programa Arc View GIS. En la ventana que aparece, selecciona la opción “As a blank Project”, de manera que empezaremos a trabajar en un proyecto APR nuevo.

Paso 2: Habilitar la extensión 3D Analyst Para acceder a 3D Analyst, dirígete al menú File y selecciona la opción Extensions. De la lista de extensiones que aparecen en la siguiente ventana selecciona “3D Analyst”.

Paso 3: Añade una nueva vista al proyecto Desde la GUI del proyecto, presiona sobre el botón Nuevo (New) para crear una nueva Vista. Selecciona la opción Propiedades (Properties) del menú Vista (View) y renombre la vista con el nombre “Explorando 3D Analyst”. Configura los parámetros de Unidades del Mapa (Map Units) y Unidades de Distancia (Distance Units), ambos a metros. Presiona OK.

Curso de Sistemas de Información Geográfica. Nivel Intermedio-Avanzado ArcView 3D Analyst

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Paso 4: Explorar la nueva GUI de la vista Al cargar la extensión 3D Analyst se despliega en la GUI (Interfase Gráfica del Usuario) de la Vista, un menú nuevo Superficies (Surface) con sus respectivos comandos que permiten manipular y analizar temas GRID y TIN como encontrar distancias; hacer consultas; reclasificar; crear curvas de nivel o de contorno; derivar pendientes, aspecto y exposición; entre otras. También se añaden nuevos comandos en los menús Archivo (File) y Tema (Theme) de la GUI de la Vista. El menú Archivo contiene nuevas opciones para importar y manejar archivos GRID, mientras que el menú Tema contiene nuevas opciones para convertir GRID, tal y como puede observar en las figuras que aparecen abajo.

Interfase Grafica del Usuario (GUI) de la vista, al habilitarse la extensión 3D Analyst

Menú de Superficie (Surface) que se añade al GUI al habilitarse la extensión 3D Analyst

Comandos dentro de los Menús que se añade al GUI al habilitarse la extensión 3D Analyst

Paso 5: Añadir temas TIN a la vista

Presiona el botón Añadir (Add), en Tipo de Fuente de Datos (Data Source Types) selecciona “TIN Data Source” y selecciona el archivo biabo_tin que se encuentra en la siguiente ruta: c:/cursosig-ded/practica2/tin/


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Observa que se despliega el TIN biabo_tin en tu vista. Has un acercamiento al TIN. ¿Que apariencia tiene?

Paso 6: Propiedades del TIN

Conforme vas trabajando con Arc View 3D Analyst notarás diferencias en las ventanas de diálogo. Con el tema TIN seleccionado, dirígete al menú Tema (Theme) y selecciona Propiedades

(Properties) o presiona el botón Propiedades del Tema (Theme Properties).

Observa que la ventana de diálogo de Propiedades de un tema TIN contiene el panel de definición que contiene la información básica de cabecera usada para georeferenciar el tema TIN: información sobre el nombre del tema TIN; la ruta o fuente donde esta almacenado; los valores mínimos y máximos para las coordenadas X, Y, Z; el numero de nodos y numero de triángulos que componen el TIN, el factor Z y una casilla para colocar algún comentario respecto TIN.

Información sobre las propiedades del tema TIN.


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Paso 7: Editor de Leyenda del TIN

Has doble-click en el nombre del TIN en la tabla de contenidos de la vista para acceder al Editor de Leyenda del GRID (Grid Legend Editor) y modificar la visualización del TIN biabo_tin.

Observa que el Editor de Leyenda de un TIN no tiene la misma apariencia que el Editor de Leyenda para shapefiles o para GRIDs.

Has clic en la casilla esta a la izquierda de la palabra Puntos (Points) y presiona Aplicar (Apply) para visualizar los Puntos de un TIN. Observa que sobre el TIN se dibujan unos puntos que fueron creados en el proceso de generación del TIN a partir de curvas de nivel (líneas) y que vendrían a ser las curvas de nivel pero representadas como puntos y no como líneas. Podemos seleccionar representar los Puntos con la Leyenda (Legend) de Símbolo Simple (Single Symbol) o si prefieres con Rango de Elevación (Elevation Range), cuyo resultado muy similar al TIN propiamente dicho. Cuando hayas realizado la selección de la Leyenda, presiona el botón Edit para cambiar la visualización de los puntos.

Procede a realizar la selección para la casilla Línea. Tenemos 3 opciones para la Leyenda de las Líneas de un TIN. La Leyenda Single Symbol representa la red de triángulos que forman el TIN, la Leyenda Breaking Features indica. Presiona el botón Edit para cambiar la visualización de las líneas.


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Para la Exposición (Face), se tienen cuatro tipos de Leyenda: Símbolo Unico (Single Symbol), Rango de Elevación (Elevation Range), Pendiente (Slope) y Aspecto (Aspect), por las cuales el TIN puede ser representado. Deja los valores por defecto. Presiona el botón Edit para cambiar la visualización de los polígonos o triángulos. Y la última casilla de la Iluminación de las Caras (Face) permite visualizar el TIN, con semejanza a un 3D (casilla seleccionada) o como un 2D (casilla no seleccionada).

Para que puedas visualizar la selección que realices en el Editor de Leyenda de un TIN debes presionar el botón Aplicar (Apply).

Paso 8: Identificación de atributos de un TIN Con el TIN seleccionado, presiona el botón Identificar (Identify). Has clic sobre varios puntos del TIN y observa los valores que indica la ventana.

En la columna de la izquierda indica los puntos en el TIN que fueron identificados, con sus respectivas coordenadas X, Y y Z. En la columna de la derecha observa los valores de Elevación (Elevation), Pendiente (Slope), Aspecto (Aspect), Valor del Punto (Point Value) y Valor de la exposición (Face Value) para el punto seleccionado en ese momento. Paso 9: Salva el proyecto Dirigete al menú Archivo (File) y selecciona Guardar Proyecto como (Save Project as). Graba el proyecto ejercicio1.apr en c:/cursoSIG-DED/practica2 Cierra el proyecto desde el menú Archivo (File), seleccionando la opción Cerrar Todo (Close All). No salgas del programa Arc View GIS.


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Ejercicio 2: Generación de TIN de Terreno En este ejercicio, aprenderemos a generar un TIN de Terreno a partir de curvas de nivel, y viceversa, es decir generaremos curvas de nivel a partir de un TIN. Al final del ejercicio realizaremos el proceso inverso, es decir convertir curvas de nivel a partir de un TIN. Paso 1: Abrir el proyecto Arc View GIS En la GUI del proyecto, selecciona la opción Abrir Proyecto (Open Project) del menú Archivo (File). Selecciona el proyecto ejercicio2.apr que se encuentra en c:/cursoSIG-DED/practica2/ . Observarás la vista Curvas de Nivel a TIN que contiene los temas de de líneas curvasnivel.shp y areatin.shp que corresponden al área de trabajo.

Paso 2: Configurar el directorio de trabajo para los TIN Con el fin de que todas nuestros temas TIN queden guardados en nuestro directorio de trabajo, dirígete al menú Archivo (File) y selecciona la opción Configurar el directorio de trabajo (Set Working Directory). En la ventana que aparece escribe c:\cursosig-ded\practica2\tin\

Recuerda: Cada tema TIN es un subdirectorio dentro del Directorio de Trabajo (workspace). Paso 3: Curvas de Nivel a TIN Selecciona el tema curvasnivel.shp y dirigete al menú Superficie (Surface), allí selecciona la opción Crear TIN desde vectores (Create TIN from Features)


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En seguida, el programa te presenta la ventana Crear un Nuevo TIN (Create new TIN). En la columna de la izquierda deberás seleccionar el archivo de vectores (Shapefile) con el cual deseas crear el TIN. Selecciona curvasnivel.shp.

En el lado derecho de la ventana se indica el tipo de archivo de vectores seleccionado para crear el TIN, en nuestro caso Polilíneas (Polyline). En la siguiente fila Fuente de la Altitud (Height Source) debemos indicar el nombre del campo del archivo vectorial curvasnivel.shp que contiene el valor Z, selecciona Elevation. La casilla Ingreso como (Input as) se especifica que tipo de tema de superficie de vectores se añadirá con el TIN. Esto depende del tipo de vectores que se utiliza para crear el TIN. Si se trata de un tema de puntos el único tipo de superficie que podrás mostrar será Mass Point. Si se trata de tema de líneas, los tipos de superficie que podrás mostrar serán Mass Points y tipos Hard and Soft Breakline. Si tienes un tema de polígonos los tipos de superficie que podrás mostrar serán Mass Points, tipos Hard and Soft Breakline, Hard and Soft Replace, Erase, Value Fill, y Clip Polygon. En la siguiente ventana que se presenta Nombre de Salida del TIN (Output TIN Name) escribe biabo_tin1 en la casilla Nombre del TIN. Presiona OK.

Al terminar de crear el TIN, Arc View añade en la parte superior de la tabla de contenidos el nuevo TIN creado.


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Paso2: Configurar el directorio de trabajo para las curvas de nivel creadas a partir de un TIN Con el fin de que todas nuestros temas TIN queden guardados en nuestro directorio de trabajo, dirígete al menú Archivo (File) y selecciona la opción Configurar el directorio de trabajo (Set Working Directory). En la ventana que aparece escribe c:\cursosig-ded\practica2\vectores\

Paso 4: Crear Curvas de Nivel a partir de un TIN

Ahora, a partir del TIN creado vamos a generar curvas de nivel con equidistancias diferentes.

Para ello, selecciona primero el TIN biabo_tin1. Luego, dirigete al menú Superficie (Surface), allí selecciona la opción Crear Contornos (Create Contours…).

En la siguiente ventana de Parámetros de Contornos (Contour Parameters) escribe 100 para indicarle al programa que trace las curvas de nivel con una equidistancia de 100 metros entre si. Luego escribe para el contorno base (Base contour) el valor 0, para que cree las curvas de nivel desde el valor mas bajo que altitud que se encuentre en el área de trabajo. Presiona OK.

Se despliega entonces un tema de líneas Contour of biabo_tin1, que contiene curvas de nivel cada 100 metros. Para comprobarlo, abre la Tabla de Atributos de este tema y observa el campo Contour los valores de altitud.

Ahora experimenta crear curvas de nivel con una equidistancia de 500 metros entre si.

Paso 5: Graba tu proyecto

Utiliza el botón Salvar (Guardar) para guardar todos tus análisis realizados hasta el momento.


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Ejercicio 3: Generación de un DTM a partir de un TIN En este ejercicio, aprenderemos a generar un tema GRID que contenga un Modelo de Terreno Digital (MTD) o Digital Terrain Model (DTM) a partir de un TIN que contiene valores de altitud. Paso 1: Abrir el proyecto Arc View GIS En la GUI del proyecto, selecciona la opción Abrir Proyecto (Open Project) del menú Archivo (File). Selecciona el proyecto ejercicio3.apr que se encuentra en c:/cursoSIG-DED/practica2/ . Observarás la vista TIN a DTM que contiene el TIN biabo_tin.

Paso 2: Configurar el directorio de trabajo para las curvas de nivel creadas a partir de un TIN Con el fin de que todas nuestros temas TIN queden guardados en nuestro directorio de trabajo, dirígete al menú Archivo (File) y selecciona la opción Configurar el directorio de trabajo (Set Working Directory). En la ventana que aparece escribe c:\cursosig-ded\practica2\grid\

Paso 3: Crear un DTM a partir de un TIN Con el TIN biabo_tin seleccionado, dirigete al menú Tema (Theme) y selecciona la opción Convertir a GRID (Convert to Grid).

En la ventana de Convertit Biabo_tin, escribe en la casilla Nombre del GRID (Grid Name) el nombre biabo_dtm. Presiona OK.


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En la ventana Extensión de la Conversión Biabo_tin (Conversión Extent: Biabo_tin), ingresa los valores que aparecen en la figura que se presenta a continuación:

Indica que Si (Yes) cuando el programa pregunte si deseas añadir el GRID creado como un tema en la Vista.

En seguida, el programa te presenta el GRID creado conteniendo un DTM del área de estudio.

Paso 4: Guarda el proyecto


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Ejercicio 4: Análisis con Superficies

En este ejercicio, aprenderemos a utilizar las principales funciones que se pueden realizar desde el menú Surface. Estas se aplican tanto para temas GRID como para temas TIN. Paso 1: Abrir el proyecto Arc View GIS En la GUI del proyecto, selecciona la opción Abrir Proyecto (Open Project) del menú Archivo (File). Selecciona el proyecto ejercicio4.apr que se encuentra en c:/cursoSIG-DED/practica2/ . Observarás dos vistas Análisis con DTM y Análisis con TIN.

Abre primero el la vista Análisis con DTM.

Análisis con DTM

Paso 2: Derivar la Pendiente (Slope)

Selecciona el tema de biabo_dtm. Del menú Superficie (Surface) selecciona Derivar Pendiente (Derive Slope.).

Arc View añadirá al terminar el proceso un tema GRID temporal llamado Slope of biabo_dtm, que contiene los valores de pendiente para cada celda. Analiza los datos.


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Paso 3: Derivar el Aspecto (Aspect)

Selecciona el tema de biabo_dtm. Del menú Superficie (Surface) selecciona Derivar Aspecto Derive Aspect.

Arc View añadirá al terminar el proceso un tema GRID temporal llamado Aspect of biabo_dtm, que contiene los valores de pendiente para cada celda. Analiza los datos.

Paso 4: Calcular las Sombras (Hillshade)

Selecciona el tema de biabo_dtm. Del menú Superficie (Surface) selecciona Calcular las Sombras (Compute Hillshade).

Ingresa valores para Azimuth y Altitud o usa los valores por defecto. Presiona OK.


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Utiliza el botón Salvar (Guardar) para guardar todos tus análisis realizados hasta el momento. Cierra la vista Análisis con DTM. Análisis con TIN Ahora vamos a realizar los análisis pero a partir de un TIN, para ello abre la vista Análisis con TIN

Paso 6: Derivar la Pendiente (Slope)

Selecciona el tema de biabo_tin, del menú Superficie (Surface) selecciona Derivar Pendiente (Derive Slope.).

Como el resultado será un GRID, el programa te pregunta por la extensión de salida que tendrá el GRID, así como el tamaño de celda y el número de filas y columnas. Ingresa los valores mostrados en la figura que aparece a continuación:


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Arc View añadirá al terminar el proceso un tema GRID temporal llamado Slope of biabo_tin, que contiene los valores de pendiente para cada celda. Analiza los datos.

Paso 7: Derivar el Aspecto (Aspect)

Selecciona el tema de biabo_tin. Del menú Superficie (Surface) selecciona Derivar Aspecto Derive Aspect.



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Arc View añadirá al terminar el proceso un tema GRID temporal llamado Aspect of biabo_tin, que contiene los valores de pendiente para cada celda. Analiza los datos.

Paso 8: Calcular las Sombras (Hillshade)

Selecciona el tema de biabo_tin. Del menú Superficie (Surface) selecciona Calcular las Sombras (Compute Hillshade).

Ingresa valores para Azimuth y Altitud o usa los valores por defecto. Presiona OK.


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Paso 9: Calcular las Estadísticas de Área y Volumen (Area and Volume Statistics)

Selecciona el tema de biabo_tin. Del menú Superficie (Surface) selecciona Área y Volumen (Area and Volume Statistics).


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En la siguiente ventana, Arc View te pide que ingreses la altitud para la cual será calculada el área y volumen. Ingresa el valor de 240.

En la ventana que aparece después selecciona que la dirección del cálculo del área y volumen sea Above.

Finalmente el programa te presenta una ventana con los resultados que cálculo, donde incluye el área planimétrica, el área de superficie, el volumen y los parámetros que se utilizaron para hallar esos resultados.

Paso 10: Compara los resultados Minimiza la ventana del proyecto, luego dirigete al menú Ventana (Window) y escoge la opción Tile para organizar y ver las dos vistas simultáneamente. Compara los resultados obtenidos en las dos vistas. ¿Cuál (DTM o TIN) genera resultados más “reales”? Paso 11: Graba tu proyecto

Utiliza el botón Salvar (Guardar) para guardar todos tus análisis realizados hasta el momento.


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Ejercicio 5: Convertir un Tema 2D a 3D En este ejercicio, aprenderemos adicional el valor de altitud o valor Z a un tema de dos dimensiones (2D) a partir de un Modelo Digital de Terreno (DTM). Paso 1: Abrir el proyecto Arc View GIS En la GUI del proyecto, selecciona la opción Abrir Proyecto (Open Project) del menú Archivo (File). Selecciona el proyecto ejercicio5.apr que se encuentra en c:/cursoSIG-DED/practica2/ . Observarás la vista 2D a 3D que contiene el tema rios.shp y el grid biabo_dtm

Paso 2: Convertir a un shapefile 3D Selecciona el tema rios.shp y abre su tabla de atributos, observa que en el campo shape se encuentra el valor polyline. Ahora cierra la tabla de atributos. Con el tema rios.shp seleccionado, dirigete al menú Tema (Theme) y selecciona Convertir a un shapefile 3D (Convert to 3D Shapefile)

En la siguiente ventana, indicale que vas a obtener los valores Z a partir de un Surface.


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Selecciona biabo_dtm como tema surface para obtener los valores Z.

En la siguiente ventana escribe 100 como valor de celda del grid o surface.

Nombra el nuevo tema shapefile 3D como rios3d.shp y guárdalo en: c:/cursosig-ded/practica2/vectores

Presiona el botón SI (yes) cuando el programa pregunte si deseas añadir el shapefile 3D como un tema en la vista.

El programa añade el shapefile 3D rios3d.shp a la vista.


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Abre la tablas de atributos de los archivos rios.shp y rios3d.shp y compara el valor que tienen en el campo shape, polyline y polylineZ, respectivamente.


Utiliza el botón Salvar (Guardar) para guardar todos tus análisis realizados hasta el momento. Ejercicio 6: Cortes Transversales En este ejercicio, aprenderemos a visualizar cortes transversales a partir de un TIN o un DTM. Paso 1: Corte Transversal Continuamos trabajando en el proyecto ejercicio5.apr y en la vista 2D a 3D.

Selecciona el grid biabo_dtm y luego presiona el botón Interpolar Línea (Interpolate Line) y traza una línea que atraviese todo el ancho del grid.

Luego dirigete al menú Vista (View) y selecciona Composición del Mapa (Layout).


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En la ventana que aparece selecciona de la columna de la izquierda el icono Corte Transversal, que es una plantilla de mapa predefinida.

El programa crea una composición del mapa donde solo aparece el grid biabo_dtm.

Presiona el botón Profile Graph y traza un rectángulo en la parte superior de la composición del mapa y que tenga el ancho del grid. En la siguiente ventana acepta los valores por defecto

Se trazará luego un corte transversal del relieve por donde trazaste la línea a lo largo del grid biabo_dtm en la vista 2D a 3D.



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Ejercicio 7: Vistas en Perspectivas En este ejercicio, aprenderemos a crear una vista en perspectiva o 3D de nuestra área de trabajo, a partir de un TIN. Paso 1: Abrir el proyecto En la GUI del proyecto, selecciona la opción Abrir Proyecto (Open Project) del menú Archivo (File). Selecciona el proyecto ejercicio7.apr que se encuentra en c:/cursoSIG-DED/practica2/ . Observarás la vista TIN en Pespectiva, que contiene el tema shapefile hidro3d.shp y el tin biabo_tin

Paso 2: Crear la Escena 3D (3D Scene) Selecciona la opción 3D Scene desde el menú Vista (View).

El programa te pide que señales si vas a añadir la vista a la escena 3D como temas o como imagen. Selecciona como Temas (Theme), para que observes los temas tal cual se ven en la vista.


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El programa demora unos minutos en crear la escena 3D de la vista. Al desplegarla observa que los temas hidro3d.shp y biabo_tin aparecen en 3 dimensiones.

Utiliza los botones de Navegación (Navigate) y de Rotar el Viewer para ver de diferentes ángulos la vista 3D del área de trabajo.

Paso 3: Salvar la escena 3D como una imagen

Utiliza el botón Salvar (Save) para generar una imagen de la escena 3D en formato jpg o bmp. Guarda la imagen que vas a crear en c:/cursoSIG-DED/practica2/ imágenes con el nombre de escena1_biabo3D.jpg Ahora abre Word e inserta tu imagen recién creada en un documento WORD.

Paso 4: Salva el proyecto Dirigete al menú Archivo (File) y selecciona Guardar Proyecto como (Save Project as). Graba el proyecto ejercicio7.apr en c:/cursoSIG-DED/practica2.

Puedes cerrar la sesión de Arc View GIS.


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