Bewerten einer Dampfleitungsexplosion in einer städtischen Umgebung

Übersicht

Im Jahr 2007 ist im US-amerikanischen Manhattan, New York, eine 24-Zoll-Dampfleitung in der Untergrundbahn an einem belebten Verkehrsknotenpunkt explodiert. Die Explosion schleuderte Schutt und Trümmer 40 Stockwerke hoch und erzeugte eine Dampfwolke, die höher war als das Chrysler Building. Die Leitung wurde möglicherweise mit dem krebserregenden Stoff Asbest ummantelt, sodass der Bereich als "asbestverseuchte Zone" abgesperrt wurde. Die Explosion hatte möglicherweise Fenster und Versiegelungen zerstört, sodass das Asbest potenziell auch in die Gebäude eindringen konnte. Die Frage, die sich nun ergab, war, welche Gebäude im Bereich auf Grundlage einer bestimmten Entfernung von der Explosion untersucht werden mussten. Diese Frage kann mithilfe des Geoverarbeitungswerkzeugs Überschneiden 3D beantwortet werden.

Dieses Handbuch veranschaulicht mithilfe von ArcScene, wie 3D-Gruppenoperatoren verwendet werden, um für eine bestehende Bedrohung Daten aufzubereiten und eine Analyse durchzuführen, wobei die Bedrohung hier den verseuchten Bereichen einer Dampfleitungsexplosion entspricht. Im Zuge dieser Übung werden Sie Multipatch-Features für jedes Gebäude erstellen und sie mit der Gefahrenzone überlappen. Derselbe Workflow gilt auch für ArcGlobe.

3D-Operatoren und geschlossene Multipatches

Um das Geoverarbeitungswerkzeug Überschneiden 3D effektiv verwenden zu können, müssen die Eingabe-Features geschlossene Multipatches sein. Ein geschlossener Multipatch ist eine Sammlung von Dreiecken und Ringen, die einen bestimmten Bereich im Raum definieren. Um als geschlossen betrachtet zu werden, darf die Hülle des Volumens keine Lücken zwischen den Dreiecken oder Ringen aufweisen. Außerdem dürfen sich keine Dreiecke oder Ringe überlappen, die das Volume definieren. Wenn die Gebäude durch die Konvertierung von extrudierten Gebäudeumrissen in Multipatch-Features und mithilfe des Geoverarbeitungswerkzeugs 3D-Layer zu Feature-Class erstellt wurden, sind die Features bereits geschlossen.

Wenn die Gebäude durch das Konvertieren von komplexen Gruppen extrudierter Polygone oder von vielen Polygonen pro Gebäude, die in Multipatch-Features gruppiert wurden, erstellt wurden, sind sie nicht geschlossen. Jedes Gebäude verfügt dort über überlappende Dreiecke, wo sich die Quellpolygone überlappen, und jedes Gebäude verfügt auch dort über überlappende Dreiecke, wo vorher benachbarte Polygone bestanden. Verwenden Sie das Werkzeug Vereinigen 3D, um alle Dreiecke zu kombinieren, zu überschneiden und die fremden Features im Inneren des Gebäudes zusammenzuführen und so geschlossene Multipatch-Features zu erstellen.

Hinweis:

• Wenn die Gebäude-Features mithilfe einer Anwendung von Drittanbietern erstellt wurden, müssen Sie sicherstellen, dass sie vor dem Importieren in ArcGIS innerhalb dieser Anwendung geschlossen werden.

Erstellen einer Gefahrenzone für die Dampfleitungsexplosion

Als nächstes müssen Sie eine Gefahrenzone generieren, die den von der Dampfleitungsexplosion betroffenen Bereich darstellt. Erstellen Sie eine Point-Feature-Class, die Sie ArcGlobe oder ArcScene hinzufügen, und verwenden Sie dann die Werkzeugleiste 3D-Editor, um einen Punkt an der Position der Explosion hinzuzufügen. Öffnen Sie das Dialogfeld Layer-Eigenschaften für diesen Layer, klicken Sie auf die Registerkarte Symbologie, und ändern Sie die Punkt-Symbologie in eine einfache Marker-Symbologie. Verwenden Sie das Kugelsymbol, um die Explosion darzustellen, und legen Sie die Größe der Kugel auf die betroffene Zone fest. Um die Transparenz festzulegen, klicken Sie auf die Registerkarte Anzeige im Dialogfeld Layer-Eigenschaften, oder verwenden Sie die Werkzeugleiste 3D Effekte, und legen Sie den Prozentsatz interaktiv fest.

Um die Größe anzupassen, verwenden Sie das Dialogfeld Symboleigenschaften-Editor, und ändern Sie die einzelnen X-, Y- und Z-Werte Ihres Symbols. Legen Sie in diesem Fall die Breite auf 100, die Tiefe auf 100, und die Größe auf 300 fest. Das Ergebnis ist ein länglicher Sphäroid, der den von der Explosion betroffenen Raum bezeichnet.

Um die Gefahrenzone abschließend zu definieren, konvertieren Sie dieses Feature mithilfe des Geoverarbeitungswerkzeugs 3D-Layer zu Feature-Class in einen Multipatch. Der resultierende Multipatch ist bereits geschlossen, sodass vor dem Überschneiden der Explosionszone mit den umgebenden Gebäuden keine weiteren Arbeitsschritte erforderlich sind.

Überschneiden von Multipatch-Features

Jetzt können Sie das Geoverarbeitungswerkzeug Überschneiden 3D verwenden, um eine Schnittmenge zwischen den Gebäuden und der Gefahrenzone für die Dampfleitungsexplosion zu erstellen. Symbolisieren Sie den Schnittpunkt in einer anderen Farbe, um hervorzuheben, welcher Teil der Gebäudeoberflächen auf eine mögliche Kontamination hin untersucht werden muss.

Mit den entsprechenden Daten können Sie das Ergebnis der neuen Überschneidungsgeometrie auch verwenden, um innenliegende Features, wie Räume, in einem Gebäude auszuwählen. Diese Möglichkeiten stellt Ihnen schnell eine Liste von Orten bereit, die auf zerbrochene Fensterscheiben und mögliche Kontamination hin untersucht werden müssen.

Dieser Leitfaden hat veranschaulicht, wie Sie 3D-Gruppenoperatoren verwenden können, um zu bewerten, welche Teile einer Gebäudeoberfläche nach einer Dampfleitungsexplosion auf Verseuchungsstoffe hin untersucht werden müssen.