走马塘整治工程规划要求如下：走马塘新区段拓浚总长约14km，在保证工程需要的前提下，为减少征地拆迁量，尽量利用原走马塘、沈渎港、荷典桥河等老河道。从京杭运河至硕放高还互通因为穿越工业园区和老镇区，为减少拆迁量，节约土地，计划河道按河口宽30m，底宽20m、底高程0m、直立式驳岸实施，长约6公里；从硕放高速互通至锡太路基本为平地开河，长约8公里，河道按底宽20m、底高程0m、边坡1:2。5实施。

图1 走马塘工程示意图

2  基本原理与建模方法

2。1  基本原理

空间建模是在地理处理框架的基础上，通过“Model Builder（模型构建器）”将地理处理语言中的各个要素按顺序连接在一起，建立合适的空间分析模型，从而快捷地将地理处理模型转变为软件，以图形或符号的形式表示空间分析过程，解决与地理空间有关的问题。

本文采用建模方法的基本原理是将河道和水体建模分解为一系列GIS数据处理、文件转换和空间分析操作，通过Model Builder工具，利用ArcGIS Engine的可视控件(SceneControl)进行模型的可视化。并且，为弥补ArcGIS 在复杂几何体方面建模能力的不足，使用SketchUp完成对河道剖面模型及附属物（桥梁）的辅助建模。通过拉伸、分割、平移（或偏移）和比例变换等操作，并结合实际河道参数，快速生成河道断面剖面及附属物模型，最大程度地还原实际工程样貌。

(a) 直立式                                    (b) 倾斜式

图2  河道模型

在ArcGIS平台的基础下，利用Python语言结合ArcPY包编程实现河道数据自动预处理。Python是一种易于学习、可伸缩程度高、可移植、跨平台、可嵌入的成熟语言，在ArcGIS中，可以通过Python构建属于自己的地理处理工具。ArcPy包提供了一种用于开发Python脚本的功能丰富的动态环境，一旦引用“arcpy”就可以直接调用其提供的方法、类和模块，同时ArcPy提供了每个函数、模块和类的代码实现及其帮助文档，便于借鉴。使之结合ModelBuilder可视化建模工具和多种分析工具，通过构建可以自动化运行的模型，自动构建河道三维（3D）模型和水体（3D）表面模型；并借助 ArcGIS Engine组件的实施，实现模型的可视化。

2。2  建模方法文献综述

本文采用Model Builder（模型构建器）为主，SketchUp为辅的方法对走马塘人工河道工程进行建模。Model Builder是一个用来创建、编辑和管理空间分析模型的应用程序，是一种可视化的编程环境，通过对现有工具的组合完成新模型或软件的制作，为设计和实现空间处理模型（包括工具、脚本和数据）提供了一个图形化的建模框架，并以建模的方法对与地理位置相关的现象、事件进行分析、模拟、预测 和表达。其优点在于：(1)简单易用，可创建和运行包含一些列工具的工作流，通过模型构建器创建工具；（2）模型的数据、工具表示方式通俗易懂，可实现共享，也可保存在SDE数据库中；（3）使用模型构建器创建的工具可在Python脚本和其他模型中使用，结合使用的模型构建器和脚本可将ArcGIS 与其他应用程序进行集成；（4）可以像ArcToolbox中的工具一样运行模型，还提供了图文结合的帮助。在实验操作过程中，结合ModelBuilder可视化建模工具和多种Arctoolbox分析工具，通过构建可以自动化运行的模型，自动生成河道三维（3D）模型和水体3D表面模型，完成在ArcGIS平台下的人工河道建模。并使用SketchUp通过简单的拉伸、分割、平移（或偏移）和比例变换等操作，创建河道附属物（桥梁）模型。