随着全球城市化进程持续加速，城市已不仅是人口与经济活动的空间载体，更成为复杂社会系统、多元功能网络与数字技术深度融合的动态有机体。在中国，"以人为核心"的新型城镇化战略和"智慧城市"建设全面推进，对城市空间结构的理解、监测与优化提出了更高要求。传统基于统计报表或二维地图的城市分析方法，往往难以捕捉城市内部精细尺度上的功能分布、活力梯度与空间互动关系，尤其在面对海量、高维、实时更新的地理大数据时，其表达力与解释力日益受限。
在此背景下，地理信息系统（GIS）与三维可视化技术的融合发展，为城市空间研究开辟了新的路径。其中，兴趣点（Point of Interest, POI）作为一类典型的城市地理大数据，因其覆盖广泛、类型丰富、更新频繁、位置精准等优势，已成为刻画城市功能布局、识别活力中心、评估公共服务可达性的重要数据源。POI不仅记录了商业网点、交通站点、教育医疗设施等实体空间的位置信息，更隐含了人类活动强度、消费行为模式与社会服务需求等深层社会经济信号。如何将这些离散的点状数据转化为连续、可量测、可感知的空间表面，并通过直观、沉浸式的三维形式加以呈现，成为当前城市空间智能分析的关键环节。
本文以杭州市为研究对象，正是基于其作为国家数字经济先行区、长三角重要中心城市以及"拥江发展"战略示范区的典型性。研究综合运用GIS空间分析、核密度估计与三维建模技术，整合杭州市行政区划矢量图层与全市范围的POI点位数据，构建一套从数据处理到立体可视化的完整技术流程。首先，通过核密度分析生成反映POI集聚强度的连续栅格表面，并以标准GeoTIFF（.tif）格式输出；随后，借助ArcScene 10.8平台，将密度值同时映射为颜色与高程，实现具有地形起伏效果的三维热力图。该图不仅能清晰揭示城市核心商圈、新兴功能区与生态保护区的空间分异，还能直观展现"多中心、网络化、组团式"的现代都市结构演化特征。
本研究所采用的技术路径具有良好的通用性和可迁移性。无论是POI密度、人口分布、夜间灯光，还是环境质量、交通流量等各类空间变量，只要能转化为.tif格式的栅格数据，均可沿用相同的三维可视化流程。此外，研究还验证了公开高质量栅格数据（如第七次人口普查100米格网人口数据）在三维场景中的直接应用潜力，进一步凸显了开放科学数据与标准化处理流程在城市研究中的协同价值。在"数字孪生城市""城市信息模型（CIM）"等理念不断落地的今天，此类融合空间分析与三维表达的方法，正逐步成为支撑城市精细化治理、科学规划与智能决策不可或缺的技术基础。
这里用到是数据：杭州行政区shp图层，杭州市POI点图层；
第一步：首先，我们在本地搜索里，检索"核密度分析"，配置参数；
第二步，点击"环境"我们需要配置一下处理范围，这里下拉选择杭州行政区相同；
同时，找到环境设置，这里下拉，掩膜选择杭州行政区；
至此，我们就得到杭州市poi核密度的tif图层；
接下来，我们打开ArcScene10.8，这是 ArcGIS Desktop 10.8 版本中用于三维可视化与分析的专业模块，然后把得到的tif数据加载进来，这里右击选择图层属性里面的"符号系统"，可以调一下色带和拉伸类型，这里可以根据数据特征自行调整；
找到"基本高度"，选择在自定义表面上浮动；
这里可能会出现过度拉伸的情况，这个时候点击"视图"→"场景属性"，点击"基于范围进行计算"，这样整体的拉伸就会正常，当然也可以手动调整这个垂直夸大的值，来让场景高度对比更加明显；
这里我们就可以看到POI分布空间的形态特征，颜色越红的区域表示 POI 的集聚程度越高，即单位面积内兴趣点的数量越密集，反映出该区域在城市功能、人口活动或商业活力等方面具有较强的集中性；反之，颜色偏蓝的区域则 POI 分布较为稀疏；
至此，我们就得到了杭州市POI分布的3D核密度图。这张图不仅直观呈现了城市兴趣点在空间上的集聚与扩散格局，更深层次地揭示了杭州多中心、网络化的城市结构与功能演化逻辑。通过三维可视化手段，高密度区域以醒目的红色"山峰"形式拔地而起，清晰标识出城市活力的核心地带------如传统市中心武林商圈、现代CBD钱江新城、数字经济高地未来科技城，以及新兴的城市南翼奥体---钱江世纪城片区；而低密度区域则以平缓的蓝色或绿色基底铺展于西部生态区（如西湖、西溪湿地）和城市边缘地带，体现出生态保护与开发强度的空间分异。
这里有一个小tips：
在此，我想分享一个我认为非常核心的技巧，即如何创建具有3D效果的立体热力图。这个过程的关键在于将原始数据转换为的.tif数据文件，这一格式不仅支持地理坐标信息，还能承载栅格数据的像素值，这些值往往代表了某个位置的兴趣点密度、温度或其他变量，再将这些.tif文件导入到兼容的三维可视化软件中，如ArcScene视图等，快速生成具有特定信息的三维热力图；
为了做验证，这里我们直接使用陈跃红教授团队在figshare平台上分享的我国第七次人口普查（2020年）的100m分辨率的人口栅格数据数据格式为栅格（.tif），空间分辨率为100m，网址为：https://figshare.com/s/d9dd5f9bb1a7f4fd3734；
操作部分重复tif数据加载进ArcScene10.8之后的操作即可；
接下来，我们进行看图说话：
杭州市的人口分布呈现出高度不均衡的空间格局，整体表现为"东密西疏、沿江集聚、多中心协同"的特征。从可视化结果来看，人口最密集的区域集中于城市东部和东南部，包括上城区、拱墅区南部、滨江区以及萧山北部，这些地区构成了杭州传统与现代交融的核心城区。高密度斑块连片分布，反映出成熟的城市建成环境、密集的住宅小区、完善的公共服务体系以及强大的就业吸纳能力。特别是钱江新城---奥体中心一带，作为"拥江发展"战略的核心承载区，近年来通过大规模基础设施投入和高端功能导入，迅速成长为人口增长的新高地。
在西部地区，尽管整体人口密度较低，但存在显著的局部热点。其中最突出的是余杭区的未来科技城板块，依托阿里巴巴等头部数字经济企业，形成了以高素质年轻人才为主体的高密度聚居区。这一区域虽地处城市西部，却因产业驱动实现了"产城人"深度融合，成为杭州人口空间重构中的重要变量。相比之下，西湖风景名胜区、西溪国家湿地公园及周边山地丘陵地带则严格受限于生态保护红线，开发强度极低，人口分布稀疏，呈现出鲜明的生态屏障功能，有效维系了城市"山水城"融合的独特格局。
从城市扩展趋势看，杭州人口正沿着轨道交通和重大交通走廊向外延展。北部的临平新城、良渚文化村片区，以及南部的萧山南部新城、钱江世纪城，均形成了中高密度的居住组团。这些区域通过地铁网络（如1号线、5号线、7号线、9号线）与主城高效连接，承担着疏解中心城区人口压力、承接新增住房需求的重要功能。这种"轴向拓展+节点集聚"的模式，不仅缓解了单中心结构带来的拥堵问题，也推动了城市空间从"摊大饼"向"多中心、网络化"转型。
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