Bathimetry Visualization Using ArcView33

Bathymetry

Visualization

Oleh :

Aji Putra Perdana, S.Si

of 11 ArcView GIS 3.xBathymetryVisualization

2009 Geospatial Learning using ArcView GIS 3.x Bathymetry Visualization Aji Putra Perdana(http://ajiputrap.blogspot.com) & Humam Zarodi World Wide Web: http://www.sinaugis.co.cc/

Introducing 3D Analyst: Bathymetry Visualization

Wilayah Indonesia dan sekitarnya (data ETOPO2)

In this lesson you will use some of the functionality of the 3D Analyst extension for ArcView.

Skenario: Data hasil survey batimetri yang berisi koordinat x dan y serta z sebagai nilai kedalamanbisa langsung didownload dari GPS dan diubah langsung ke dalam format GIS (shapefile). Akantetapidalam Latihan ini, data XYZ tersebut diolah menggunakan Excel dan disimpan ke dalam formatdbase IV, untuk diubah ke dalam format GIS shapefile sehingga dapat dibuka di ArcView GIS 3.x.Kemudian data point tersebut diolah dan visualisasi secara 2D dan 3D. Menggunakan ekstensi 3DAnalyst extension, Anda dapat melakukan perhitungan cut and fill dari data batimetri, membuat gariskontur, dan lain sebagainya.

Apa kegunaan 3D Analyst?

Banyak kegunaan yang dapat dilakukan menggunakan 3D Analyst diantaranya:

Membuat model permukaan (surface models) dari sumber data yang berbeda-beda(elevation, temperature)

Menentukan ketinggian pada sembarang lokasi di sebuah permukaan (surface) Mencari tahu apa yang tampak (visible) dari lokasi pengamatan (observation point) Menghitung perbedaan volume antara dua surface (cut and fill) Bekerja dengan kenampakan 3D vector untuk membuat model realistis dari 3D world Visualisasikan data Anda ke dalam tiga dimensi



Persiapan Data XYZ di Excel 2003

1. Start Microsoft Excel 2003 dan mulai menuliskan data XYZ, dengan membuat tiga kolom yaknikolom X, kolom Y dan kolom Z.

2. Select All atau blok tiga kolom tersebut, dari menu utama pilih Format Cells...

3. Akan muncul Format Cells, pada tab Number di Category pilih Number, lalu pada Decimal placespilih 5, lalu klik OK. Kemudian masukkan nilai dari XYZ hasil survey.

4. Apabila sudah masuk semua nilai XYZ lokasi hasil survey, select all atau blok ketiga kolom XYZlalu pilih File Save As, pada Save as type: pilih DBF4 (dBASE IV).

Akan muncul pertanyaan, lalu pilih Yes.

5. Tutup Excel, pilih File Exit dan apabila muncul pertanyaan seperti di atas pilih Yes. Sekarangkita sudah memiliki file yang berisi nilai X,Y dan Z dalam format DBF untuk dibuka di ArcView GIS3.x.



Generating Data Point di ArcView GIS 3.x

1. Start ArcView dan dari jendela Welcome to ArcView GIS, pilih as a blank project.

2. Dari menu File, pilih Extensions dan centang 3D Analyst. Klik OK.

3. Pilih di Tables, dan pilih tombol Add untuk menampilkan data XYZ format DBF. Arahkan kelokasi penyimpanan file tersebut dan klik OK.

4. Kemudian akan muncul tabel xyz.dbf.



5. Selanjutnya ialah membuka View untuk menampilkan data tersebut, pilih pada ikon View dan

kemudian tekan tombol New .6. Pada View, pilih menu View Add Even Theme.., kemudian akan muncul dialog box Add Event

Theme yang sudah terpilih di dalamnya Tabel xyz.dbf dan field untuk kolom X dan Y. Lalu klikOK.

7. Akan muncul theme baru bernama xyz.dbf, lalu centang pada kotak kecil untuk menampilkandata tersebut. Kemudian data disimpan ke dalam format shapefile dengan cara, aktifkan themelalu pilih pada menu Theme Convert to Shapefile.. Arahkan ke lokasi penyimpanan danberinama shapefile tersebut serta tampilkan datanya di View.

8. Untuk menampilkan skala dari View, pilih pada menu View Properties, Map Units pilih decimaldegrees dan Distance Units pilih meters. Klik OK.



Membuat Kontur Kedalaman di ArcView GIS 3.x

In order to create a contour, you are going to create contour from point features.

1. Aktifkan theme point XYZ-survey.shp, pada menu pilih Surface Create Contours...

2. Output Grid Extent pilih Same As Xyz-survey.shp, sehingga akan diperoleh ukuran grid yangsesuai dengan cakupan datanya. Lalu klik OK dan pilih metode interpolasinya, misal IDW. Laluklik OK untuk proses eksekusi.

3. Isikan kontur interval, misalnya 5 lalu klik OK. Kemudian akan muncul kontur di View.



Interpolasi Grid di ArcView GIS 3.x

In order to create a continuous raster surface, you are going to interpolate point to a GRID.

1. Aktifkan theme point XYZ-survey. shp, pada menu pilih Surface Interpolate Grid...

2. Output Grid Extent pilih Same As Xyz-survey.shp, sehingga akan diperoleh ukuran grid yangsesuai dengan cakupan datanya. Lalu klik OK dan pilih metode interpolasinya, misal IDW. Laluklik OK untuk proses eksekusi.

3. Kemudian di View akan muncul surface GRID hasil interpolasi surface.



Membuat TIN dari feature titik

In order to work with our data in 3 dimensions, you are going to create TIN from features.

1. Aktifkan theme point XYZ-survey. shp, pada menu pilih Surface Create TIN from Features...

2. Akan muncul dialog box, pada Height source pilih Z, lalu klik OK.

3. Arahkan pada lokasi penyimpanan dan klik OK.

4. Setelah proses eksekusi selesai, maka di View akan muncul TIN.



Bekerja di 3D Scene

1. Tutup View. Kembali ke Project Window, scroll down dan klik pada ikon 3D Scene lalu klikNew.

2. Klik tombol Add Theme . Ingat untuk mengganti Data Source Type ke TIN Date Source.Arahkan ke lokasi LATIHAN dan pilih kedua data tin yakni before and after tins dengan menekanSHIFT pada keyboard dan tambahkan theme ke 3D scene.

3. Turn on and off kedua themes dan amatilah seperti apa keduanya dalam 3 dimensions.4. Pergunakanlah Navigator tool , rotate, turn and zoom in pada TINs dalam 3D Scene.

a. Untuk rotate dan flip data TIN, pastikan bahwa Navigator tool dalam posisi aktif. Klikdan tahan dalam 3D scene dan gerakkan kursornya.

b. Untuk zoom in dan out, pastikan bahwa Navigator tool dalam posisi aktif, tahan tombolmouse kanan dan drag kursor ke bawah untuk zoom in atau drag untuk zoom out.

Extruding features

Sometimes, seeing features from a 3D perspective is difficult if there isnt a great deal of difference between each of thefeatures. In order to make this difference more apparent, 3D Analyst allows you to do what is called Vertical Exaggeration onall the themes in the 3D Scene. This vertical exaggeration factor is consistent for all the themes and their features inside thescene.1. Dari menu 3D Scene, pilih Properties.2. Ganti Vertical Exaggeration factor dengan klik pada tombol Calculate. Click OK.

3. Tampilkan dan hilangkan centang pada themes amatilah yang terjadi?



Area and volume calculations

3D Analyst allows you to calculate the area and volume of TIN data sources.

1. Aktifkan theme before_tin. Dari menu Surface, pilihlah Area and Volume Statistics.

2. Isikan base height dengan NOL. Klik OK.

3. Kemudian silahkan pada calculate the area and volume BELOW the base height. Dialog boxakan tampil dengan perhitungan area and volume.

Tulislah nilainya disini:Planimetric area:Surface area:Volume:

Surface area is measured along the slope of a suface, taking height into consideration. The area calculatedwill always be greater than simply using the 2D planimetric extent of the model. To envision this, think of apyramid. Looked at from directly above, it appears to be a square, the area of which is less than the surfacearea of the pyramid. When compared to planimetric area, surface area fives you an idea about surfaceroughness. The larger the difference between the two values, the rougher the surface.

4. Sekarang aktifkan after_tin dan ikuti langkah yang sama untuk menghitung area dan volumenya.

Tulislah nilainya disini:Planimetric area:Surface area:Volume:

Adakah perbedaan di antara keduanya ? Apa yang bisa disimpulkan dari perubahan area/volumesetelah adanya penambahan material di area tertentu?



Cut and fill analysis dan assigning base heights

Cut-fill analysis determines how much material is lost or gained in an area by comparing two surface models ofit; one before a change and one after.

Cut-fill is useful in construction projects for estimating how much material needs to be moved. By comparing thepresent surface with a proposed surface, you can determine how much dirt needs to be hauled out.

Cut-fill is useful in environmental applications. Investigating deposition of silt in front of a dam or a river deltacan help determine when and where to dredge. Two different water table surfaces can be used to estimatechanges in groundwater volume over time.

1. Pada table of contents dari 3D Scene, tekan key SHIFT dan aktifkan before dan after TINs.

2. Dari menu Surface, pilih Cut Fill. Pada drop down list, pilih before_tin sebagai beforesurface. Klik OK.

3. Pada dialog box Output Grid Specification, pastikanlah Output Grid Extent diatur ke themebefore_tin. Klik OK.

ArcView will do some calculations (this might take a minute or two, depending on the speed of yourcomputer). You will then have a new theme added to your table of contents.

4. Turn on visibility untuk theme yang baru ini dan turn off visibility untuk TIN yang lainnya. Andaakan mendapati TIN yang baru hanyalah flat surface. Hal ini dikarenakan belum ditentukansurface yang dijadikan sebagai base height.

This is not the same as extruding features! Base heights are a set of reference heights for a theme. Theyare defined by an expression (mathematical equation), a surface, or in the case of 3D feature themes, the3D shapes themselves. All theme types require that base heights be defined.



5. Aktifkan theme cut-fill. Dari menu Theme, pilih 3D Properties. Assign base heights by pilihSurface. Pergunakan menu drop-down dan pilih theme after_tin. Pada bagian kiri bawah daridialog box, pilih centang pada Show shading for features (hal ini akan mengaplikasikan shadingpada TIN untuk tujuan tampilan yang lebih jelas). Klik OK.

6. Pergunakan tool Navigator untuk zoom in dan out dari theme cut fill.

What are you looking at here? What do the blue areas represent? Do you see the blue areas?What do the red areas represent?

-end-

Documents

Bathimetry Visualization Using ArcView33