民用地理信息软件在城市清剿行动中的运用

软件也是战斗力！美军ArcGIS软件是民用地理信息软件，其数据开源、跨平台应用，使得可广泛运用于军事领域。ArcGIS Military Tools（军事工具）可实现多样化军事用途，本文介绍了在城市清剿作战中该软件的应用。

根据ATP 3-06 / MCTP 12-10B /（城市作战），“城市作战的有效开展需要对城市环境有基本的了解。目前，世界人口的50％以上生活在城市地区，到2050年可能会增长到70％，这使得在城市进行军事行动既是不可避免的又是正常的。”

城市战争的增加将使清剿行动对于确保部队和平民的安全更加关键。清剿作战的目的是在派遣部队之前从感兴趣的区域撤出平民和旁观者。为支持该作战，您需要在目标区域附近看不到的道路和小径上找到道路。假设在目标建筑物的顶部驻有漫游观察员，您将使用视域和可见性工具来确定部队可以安全旅行的地方而不会警告观察员。通过ArcGIS Pro和ArcGIS军事工具，分析人员可以生成3D战术决策助手（TDA）。使用ArcGIS Pro有助于制定军事领导人在计划所有任务时面临的复杂而快速的决策。

ArcGIS军事应用视频

步骤1：根据建筑物的占地面积创建建筑物号

建筑物编号可以帮助分析师与现场人员沟通情报。手动完成该过程很耗时，但是，Military Tools for ArcGIS中包含的“数字功能”工具可以使用脚本工具自动执行此过程。您将为每个建筑物创建一个数字属性，以供以后标记。

1.在功能区上，单击“ 分析”选项卡。在“ 地理处理”组中，单击“ 工具”。将打开“ 地理处理”窗格。

2. 使用以下参数搜索并运行“ 要素指向”工具。

• 输入功能：建筑物

• 输出要素类：建筑物中心点

• 内部：选中

3. 使用以下参数搜索并运行数字特征工具：

• 输入区号：AOI

• 要素编号：BuildingCenterpoints

• 输出编号功能：编号建筑物

输出将存储在项目地理数据库中，可从“ 目录”窗格中访问该数据库。将“ 字段为数字”参数保留为空白，以告知工具在属性表中创建新的数字字段。

4.在“ 内容”窗格中，右键单击“ BuildingCenterpoints”，然后选择“ 删除”。

5.保存项目。

注意：该项目是使用ArcGIS Pro 1.4创建的，以实现兼容性。如果您在保存项目时收到警告，因为您使用的是较新版本，请点击确定。

步骤2：确定目标构架以进行威胁意识

您在“军事网格参考系统”（MGRS）中具有目标建筑物的坐标。假设将在建筑物的屋顶上张贴漫游观察者，您想发现观察者可以看到或看不到的道路。要将坐标转换为可以在分析中使用的要素类，将使用坐标转换工具。“军事工具”外接程序中包含的该工具可以将坐标与一系列典型格式（例如十进制度和MGRS）进行相互转换，并将结果导出为要素类。然后，您将使用“可见性”工具从目标建筑物的屋顶计算径向视线。该分析可以支持计划的战术程序，例如渗透/渗透路线，战术集结区（TAA），人员伤亡收集点（CCP）和交通控制点（TCP）。

1.将底图切换为Imagery。

1. 在“ 地图”选项卡上的功能区上的“ 图层”组中，单击“ 底图”，然后选择“ 图像”。

1. 在功能区上，单击“ 军事工具”选项卡。在“ 军事工具”组中，单击“ 坐标转换”。

2. 对于Input，粘贴目标位置：10SFF 22159 62310。

3. 按Enter键。

3.将目标建筑物另存为特征。

1. 点击窗格底部的导出。在“ 选择输出”窗口中，确保已选择要素 类，然后单击“ 确定”。

2. 在第二个“ 选择输出”窗口中，浏览到项目地理数据库（在“ 项目”下，单击“ 数据库”，然后选择gdb），然后将输出命名为TargetBuilding。

3. 单击全部清除，然后关闭坐标转换窗格。

4.在“ 内容”窗格中，取消选中NumberedBuildings和Buildings图层以将其关闭。

5.右键单击TargetBuilding图层，然后选择缩放到图层。

6. 使用“ 可见性”工具从目标建筑物创建径向视线。

1. 在功能区上的“ 军事工具”组中，单击“ 可见性”。

2. 在“ 可见性”窗格上，单击“ RLOS（径向视线）”选项卡。

• 对于“ 输入表面”，选择“ DSM”。

• 对于“ 观察点”，选择地图点工具，然后单击建筑物的四个角以放置点。

• 选中“ 在输出中对不可见数据进行符号化”，并在“经典视域”中显示输出。

• 展开观察者选项。将“ 观察者”设置为2米，将“ 曲面”更改为3米。

• 接受所有其他默认设置，然后单击“ 确定”。

绿色代表目标建筑物屋顶上的巡回观察者可以看见三米高的军用车辆的区域。

8.关闭“ 可见性”窗格并保存项目。

既然您已经绘制了观察者的视线可见性，就可以将其导出到信息产品中。为了使部队能够有效地在城市环境中航行，该产品应着重强调那些可能未被发现的区域。

9.使用“ 清剿作战”工具箱中的FeatureVisibility模型显示从目标建筑物屋顶上的防撞装置可见和不可见的路段。

清剿作战工具箱是项目随附的自定义工具箱。它包含一个工具，FeatureVisibility模型。

1. 浏览到目录窗格，然后展开工具箱。

2. 展开ClearingOperations.tbx，然后双击“ 功能可见性”工具。

3. 对于“ 可见性层”，选择RLOS \ RLOS_Visibility。

4. 对于“关注区域”，选择AOI，对于“ 道路层”，选择“ 道路”。

5. 将输出命名为FeatureVisibility。

6. 接受所有其他默认设置，然后单击“运行”。

7. 关闭RLOS组层。

输出代表目标建筑物上巡回观察者可以看到和看不到的道路区域。

绿色表示观察者在目标建筑物上看不到的路段。

红色表示观察者在目标建筑物上可见的路段。

9.在功能区上，单击“ 视图”选项卡。在视图组中，单击转换，然后选择到本地场景。

10.保存项目。

步骤3：从规范化的数字表面模型和建筑物轮廓创建基本3D建筑物

为了更好地可视化场景，您将使用规范化的数字表面模型（nDSM）和建筑物轮廓线来创建基本3D建筑物。nDSM包含建筑物高度，您将使用“区域统计”工具将其提取。通过此工具创建的表格输出将连接到建筑层，然后可以对其进行拉伸。您将使用统计数据之一MAX来估算建筑物的高度并将其渲染为3D。

1.在“ 地理处理”窗格中，使用以下参数搜索并运行“ 按表分区统计”工具：

• 输入栅格或要素区域数据：建筑物

• 区域字段：ORIG_OID

• 输入值栅格：nDSM

• 输出表：BuildingStats

• 统计类型：最小值，最大值和均值

• 输入表：建筑物

• 输入联接字段：ORIG_OID

• 联接表：BuildingStats

• 输出联接字段：ORIG_OID

• 联接字段：MAX，MEAN，MIN

3.在“ 内容”窗格中，关闭“ 建筑物”和“底图”（“ 世界影像”）以外的所有图层。

提示：按Ctrl键并单击其中一层以将其全部打开或关闭。

4.将建筑物挤出到最大高度。

1. 在内容窗格中，将建筑物图层从2D图层组拖动到3D图层的顶部。

2. 确保选择了建筑物，然后单击外观选项卡。

3. 在“ 挤出”组中，单击“ 类型”，然后选择“ 最小高度”。

4. 对于Field，选择MAX。

5. 对于单位，请确保选择美国英尺。

请记住，这不是真正的3D数据，而是2D层的3D可视化。要将这些建筑物转换为3D要素，请将其转换为多面体要素。多重修补程序功能是一个GIS对象，它存储修补程序的集合以将3D对象的模型表示为数据库中的一行。因为多面体是真实的3D数据，所以您可以应用程序符号系统，进行编辑并执行3D分析（例如，可见性，3D集合运算符，天际线和阴影）。

5.在“ 地理处理”窗格中，使用以下参数搜索并运行“将3D图层转换为要素类”工具：

• 输入要素层：建筑物

• 输出要素类：Buildings3D

• 接受其他默认值

6.保存项目。

步骤4：使用3D中的建筑物编号进行标记

现在，您已经完成了分析，您需要清剿场景，然后才能与决策者共享信息产品。首先，您将使用之前创建的建筑物编号来注释每个建筑物。您还将显示可见性层，以评估最安全的路径。

1.复制编号建筑物，然后选择复制。

1. 在“ 内容”窗格中，右键单击NumberedBuildings，然后选择“ 复制”。

2. 右键单击Map_3D1，然后选择“ 粘贴”以在场景中创建一个重复图层。

2.更改两个NumberedBuildings的名称

1. 单击图层的副本两次，并将其重命名为“ 锚点” 。

2. 单击原始图层两次，并将其重命名为Labels。

1. 在“ 内容”窗格中，打开“ 锚点”图层并选择它，然后单击“ 外观”选项卡。

2. 在“ 挤出”组中，单击“ 类型”，然后选择“ 绝对高度”。

3. 在“ 字段”旁边，单击“ 表达式”按钮。

4. 在“ 表达式”框中，键入200。

每个点都将在离地面200英尺的绝对高度处被符号化。您将使用此高度绘制引线，该引线将建筑物特征与其标签相连。

4.在功能区上，单击“ 标签”  选项卡。在“ 图层”组中，单击“ 标签”以关闭标签。

5.标记引线。

1. 在“ 内容”窗格中，右键单击“ 锚点”，然后选择“ 符号系统”。

2. 在“ 符号系统”窗格中，单击黄色符号图标。

3. 在“ 符号库”中，搜索并选择“ 居中圆柱”符号（ArcGIS 3D）。

4. 单击属性  选项卡。对于颜色，选择黑色，对于大小，输入2 pt。

5. 点击应用。

6.设置每个建筑物的标签。

1. 在“ 目录”窗格中，右键单击“ 标签”，然后选择“ 符号系统”。

2. 在“ 符号系统”窗格中，单击黄色符号图标。

3. 单击库选项卡，然后选择圈子1。

4. 单击属性选项卡。对于“ 颜色”，选择“ 无颜色”，然后单击“ 应用”。

5. 在功能区上，单击“ 标签”，在“ 标签类”组中，对于“ 字段”，确保选择了“ 编号”。

6. 在“ 文本符号”组中，展开选择。在“ 盾牌”类别中，选择第二条道路中心线符号。

该符号显示建筑物标签的蓝色背景。

7.设置要放置在锚线顶部的每个标签的高度。

1. 在“ 内容”窗格中，双击“ 标签”层。

2. 在“ 图层属性”窗口中，单击“ 高程”选项卡。

3. 对于“ 特征是”，选择“ 绝对高度”。

4. 对于使用的附加要素高程，选择A字段，然后单击设置表达式按钮。

5. 在“ 表达式”框中，键入200，然后在两个窗口中单击“ 确定”。

6. 在“ 内容”窗格中，打开“ 标签”层并将其从“ 2D层”拖动到“ 3D层”的顶部。

标签显示在锚点的顶部，以便在3D环境中更好地查看。这样可以防止任何标签被3D功能遮盖。

8.设置目标建筑物的图标。

1. 在“ 内容”窗格中，打开“ TargetBuilding”图层并将其拖动到“ 3D图层”组。

2. 右键单击TargetBuilding，然后选择Symbology。

3. 单击符号图标。在图库中，搜索并选择居中钻石。

4. 在“ 属性”选项卡上，为“ 颜色”选择一个明亮的紫色，并为“ 大小 ”输入30 pt。

5. 单击“ 应用”，然后关闭“ 符号系统”窗格。

9.挤出目标符号。

1. 在“ 内容”窗格中，双击“ TargetBuilding”层。

2. 在“ 图层属性”窗口中，单击“ 高程” 选项卡。

3. 对于“ 特征是”，选择“ 在绝对高度”，对于“ A”字段，将表达式设置为175。

4. 在两个窗口中单击“ 确定”。

步骤5：创建最终信息产品

完成数据符号化后，将其导出以与他人共享。最常见的方法是导出地图的PDF。您也可以将Web场景发布到ArcGIS Online或ArcGIS Enterprise门户。

1. 标记视域图层以匹配FeatureVisibility

1. 在内容窗格中，打开RLOS组图层（在2D图层下）。

2. 如有必要，展开RLOS_Visibility

3. 右键单击“ 可见”的绿色符号，然后从颜色选择器中选择亮红色。

4. 右键单击“ 不可见”的红色符号，然后选择亮绿色。

2.打开FeatureVisibility图层。

3.平移，缩放和倾斜地图，直到您可以看到目标建筑物和大部分视域。

4.保存地图。

5.共享地图。

1. 在功能区上，单击“ 共享”选项卡。

2. 在“ 导出”组中，单击“ 地图”。

3. 在“ 导出地图”窗口中，命名“ PDF 目标建筑物可见性”，然后选择要保存文件的位置。

4. 对于“ 保存类型”，选择“ PDF”，然后单击“ 导出”。

ATTP 3-06.11（城市地区的联合武器作战）指出：“了解城市地形的物理特征需要采取多维方法。”在指挥和决策的决策过程中，能够以2D和3D可视化城市地形至关重要。员工。通过ArcGIS Pro和ArcGIS军事工具，分析人员可以生成3D战术决策助手。使用ArcGIS Pro有助于制定军事领导人在计划所有任务时面临的复杂而快速的决策。

本文来源：桌面战争