Erstellen eines Terrain-Datasets

Mit der 3D Analyst-Lizenz verfügbar.

Ein Terrain-Dataset wird aus mehreren Datenquellen erstellt, z. B. Lidar-Massenpunktsammlungen, 3D-Bruchkanten und 3D-basierten Survey-Beobachtungen. Die zum Erstellen von Terrain-Datasets verwendeten Datenquellen werden als verschiedene integrierte Feature-Classes in einem Geodatabase-Feature-Dataset verwaltet. Die Erstellung eines Terrain-Datasets für die effiziente Visualisierung und zum Speichern einer großen Menge an ursprünglichen Messdaten kann ein langwieriger Prozess sein. Um größere Terrains zu erstellen, empfiehlt es sich, das Terrain-Dataset in mehreren Phasen zu erstellen. Hierzu hängen Sie die Terrains an referenzierte oder eingebettete Feature-Classes an. Der Hauptgrund besteht darin, extrem lange Prozesse zu vermeiden, bei denen alles verloren geht, wenn ein Systemausfall auftritt.

Zum Erstellen eines Terrain-Datasets ist eine Erweiterung "ArcGIS 3D Analyst" erforderlich. Damit Sie interaktiv ein Terrain-Dataset erstellen können, verwenden Sie den Assistenten Neues Terrain in ArcCatalog. Diese Menüauswahl ist verfügbar, wenn Sie Suchvorgänge innerhalb von Feature-Datasets durchführen. Weitere Anweisungen finden Sie in der Hilfe zu Terrain-Datasets in ArcCatalog. Ein ähnlicher Workflow steht in ArcGIS Pro in einer späteren Version zur Verfügung.

Zum Zwecke der Datenautomatisierung stehen in ArcGIS Pro verschiedene Geoverarbeitungswerkzeuge zur Verfügung. Sie befinden sich im Toolset Terrain-Dataset. Hier wird erläutert, wie diese Werkzeuge verwendet werden müssen. Als Ergebnis soll ein Modell oder Skript entstehen, um die Erstellung eines Terrains zu automatisieren (wir empfehlen derzeit ArcCatalog für die interaktive Erstellung):

Die folgenden Schritte müssen separat und genau in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Die Schritte für jedes Geoverarbeitungswerkzeug sind nachstehend erläutert.

1. Importieren von ursprünglichen Messdaten des Terrain-Datasets
2. Terrain erstellen
3. Terrain-Pyramidenebene hinzufügen
4. Feature-Class zu Terrain hinzufügen
5. Terrain berechnen

Importieren von ursprünglichen Messdaten des Terrain-Datasets

Einer der wichtigsten Schritte bei der Erstellung eines Terrain-Datasets ist der richtige Import der Quellmessdaten in ein Geodatabase-Feature-Dataset. Terrain-Datasets können aus unterschiedlichen Datentypen generiert werden. Zu solchen Daten gehören LIDAR- und SONAR-Punkte, Bruchkanten und Punkte, die aus Stereophotographien und Vermessungsdaten in anderen Datenformaten ermittelt werden. Die für Terrain-Datasets unterstützten Feature-Class-Geometrietypen umfassen Punkte, Multipoints, Linien und Polygone. Die zum Generieren eines Terrain-Datasets verwendeten Quelldaten liegen entweder im Dateiformat ASCII oder LAS vor.

Bei 3D-ASCII in Feature-Class und LAS in Multipoint handelt es sich um die beiden Geoverarbeitungswerkzeuge, die zum Importieren von Terrain-Quelldaten in die gewünschten Feature-Classes bereitgestellt wurden. Diese Werkzeuge sind in der Toolbox "3D Analyst" verfügbar. Die beiden Werkzeuge befinden sich im Toolset "Aus Datei" des Toolset "Konvertierung" in der Toolbox "3D Analyst".

Ausführen des Werkzeugs "Terrain erstellen"

Das Werkzeug Terrain erstellen erstellt ein neues Terrain-Dataset innerhalb des angegebenen Feature-Dataset.

Hinweis:

Alle am Terrain-Dataset beteiligten Feature-Classes müssen sich in demselben Feature-Dataset befinden, das im Werkzeug Terrain erstellen angegeben ist.

1. Öffnen Sie das Werkzeug Terrain erstellen.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Eingabe-Feature-Dataset, und navigieren Sie zu dem Feature-Dataset, in dem das Terrain-Dataset erstellt werden soll.
3. Wählen Sie das Feature-Dataset aus, und klicken Sie auf OK.
4. Geben Sie einen Namen für das neue Terrain-Dataset im Parameter Ausgabe-Terrain ein.
5. Geben Sie den durchschnittlichen Punktabstand im Parameter Durchschnittl. Punktabstand ein.

   Der Wert für Durchschnittl. Punktabstand basiert auf den Daten, die zum Erstellen des Terrains verwendet werden. Dieser Wert muss nicht genau sein, sollte jedoch eine gute Annäherung darstellen. Wenn Daten gesammelt wurden, die von einer Position zur anderen erhebliche Unterschiede in den Punktdichten aufweisen, sollte auf den kleineren Abstand mehr Gewicht gelegt werden.

6. Geben Sie optional einen Wert für Maximale Übersichtsgröße an.

   Die Terrain-Übersicht ist die gröbste Darstellung des Terrain-Datasets. Die maximale Größe ist die Obergrenze der Anzahl von Messpunkten, die zum Erstellen der Übersicht erfasst wurden. Die Standardeinstellung ist 50.000.

7. Wählen Sie den Pyramidentyp zum Erstellen und Organisieren der Terraindaten aus, also entweder Kachelung (Standardeinstellung) oder Z-Toleranz.
8. Wenn Kachelung ausgewählt ist, müssen Sie auch Folgendes angeben:
   • Kachelungsmethode: Die Standardeinstellung lautet "Z-Minimum".
   • Methode für sekundäre Ausdünnung: Die Standardeinstellung lautet "Keine".
   • Schwellenwert für sekundäre Ausdünnung: Die Standardeinstellung lautet "1". Diese Angabe ist optional.
9. Optional können Sie auf Umgebungen klicken und ein Konfigurationsschlüsselwort (Configuration Keyword) für ArcSDE eingeben.

   Mit einem Konfigurationsschlüsselwort können Sie Speicher- und Positionsparameter für den optimalen Speicherort angeben. Es gilt nur für ArcSDE-Geodatabases und wird vom Datenbankadministrator bereitgestellt.

10. Klicken Sie auf Ausführen, um das Werkzeug auszuführen.

Ausführen des Werkzeugs "Terrain-Pyramidenebene hinzufügen"

Mit dem Werkzeug Terrain-Pyramidenebene hinzufügen werden für ein vorhandenes Terrain-Dataset die Terrain-Pyramidenebenen definiert.

1. Öffnen Sie das Werkzeug Terrain-Pyramidenebene hinzufügen.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen, und navigieren Sie zur Position des Terrain-Datasets, dem Sie die Pyramidenebenendefinition hinzufügen möchten.
3. Wählen Sie das Terrain-Dataset aus, und klicken Sie auf OK.
4. Geben Sie die erste Pyramidenebene im Fenster Pyramidenebenendefinition ein (1 5000).
5. Klicken Sie unterhalb des ersten Eintrags, um ein zusätzliches Fenster zum Hinzufügen eines zweiten Eintrags anzuzeigen. Fügen Sie weitere Pyramidenebenen hinzu, bis alle gewünschten Pyramidenebenen erfasst sind.

   Hinweis:

   Im Fenster Pyramidenebenendefinition werden die Z-Toleranz oder die Kachelung sowie der Bezugsmaßstab von einer oder mehreren Pyramidenebenen definiert, die dem Terrain-Dataset hinzugefügt werden sollen. Die Werte werden als durch Leerzeichen getrennte Paare angegeben, mit jeweils einem Paar pro Ebene. Die Z-Toleranz kann als Gleitkommawert angegeben werden. Der Bezugsmaßstab muss als Ganzzahl angegeben werden. (So stellt z. B. ein Wert von 24.000 einen Maßstab von 1:24.000 dar.)

6. Klicken Sie auf Ausführen, um das Werkzeug auszuführen.

Ausführen des Werkzeugs "Feature-Class zu Terrain hinzufügen"

Mit dem Werkzeug Feature-Class zu Terrain hinzufügen wird definiert, wie die einzelnen Feature-Classes an einem vorhandenen Terrain-Dataset beteiligt sind. Jede Feature-Class muss sich bereits zusammen mit dem Terrain-Dataset im Feature-Dataset befinden.

1. Öffnen Sie das Werkzeug Feature-Class zu Terrain hinzufügen.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen, und navigieren Sie zu dem Feature-Dataset, in dem sich das Terrain-Dataset befindet.
3. Wählen Sie das Terrain-Dataset aus, und klicken Sie auf OK.
4. Klicken Sie auf die Schaltfläche Eingabe-Features, und navigieren Sie zu dem Feature-Dataset, in dem sich die Input-Feature-Class befindet.
5. Wählen Sie die Feature-Class aus, und klicken Sie auf OK.
6. Legen Sie die folgenden Eigenschaften der Feature-Class für die beitragende Feature-Class entsprechend fest:
   • Eingabe-Features: Der Name der Input-Feature-Class, die dem Terrain-Dataset hinzugefügt werden soll.
   • Höhenfeld: Das Feld für die Bereitstellung von Höhen für die Features. Wenn Z-Werte aus der Feature-Geometrie stammen, wird das Shape-Feld aufgelistet.
   • Typ: Definiert, wie die Feature-Geometrie in die Triangulation der Oberfläche integriert wird.
   • Gruppe: Gruppiert thematisch ähnliche Daten, die die gleichen geographischen Features, jedoch mit unterschiedlichen Detaillierungsebenen, darstellen. Feature-Classes, die derselben Gruppe angehören, wird dieselbe Gruppen-ID zugewiesen.
   • Minimale Auflösung und Maximale Auflösung: Diese Parameter werden für Feature-Classes verwendet, die als Oberflächen-Feature-Typen für Polylinien oder Polygone hinzugefügt werden. Sie definieren den Bereich der Pyramidenebenen, auf deren Oberfläche die Features umgesetzt werden. Sie geben die Schwellenwerte für die Auflösung ein, die in der Auflösung der Pyramidenebenen des Terrain-Datasets angegeben sind.
   • Überblick: Gibt an, ob von der Feature-Class Maße für die gröbste Darstellung des Terrain-Datasets bereitgestellt werden. Die Übersicht bietet eine Standarddarstellung, wenn ein Zoomvorgang auf die volle Ausdehnung des Terrain-Datasets erfolgt. Punkte werden immer in der Übersicht verwendet. Die Einstellung hier gilt für Linien- und Polygondatenquellen. Legen Sie nur die Feature-Classes fest, die in der Übersicht als "True" dargestellt werden sollen. Beispiel: Möglicherweise benötigen Sie keine detaillierten Bruchkanten, sondern ein Clip-Polygon, insbesondere, wenn die Datengrenze unregelmäßig geformt ist. Wenn Sie über eine detaillierte Grenze verfügen, führen Sie eine Generalisierung durch, und verwenden Sie die gröbere Darstellung für die Übersicht. Verwenden Sie die detaillierte Version in detaillierteren Pyramidenebenen.
   • Einbetten: Eingebettete Feature-Classes sind im Terrain-Dataset enthalten. Nur Multipoint-Feature-Classes können eingebettet werden.
   • Name der eingebetteten Feature-Class: Der Name des eingebetteten Feldes.
   • Felder der eingebetteten Feature-Class: Wenn die Multipoint-Feature-Class eingebettet ist und LAS-Attribute (d. h. Lidar-Attribute) aufweist, die mit dem Importgeoverarbeitungswerkzeug LAS zu Multipoint erstellt wurden, können diese Attribute beibehalten werden. Geben Sie die LAS-Attribute an, die mit den eingebetteten Punkten gespeichert werden sollen.
   • Anker: Diese Eigenschaft kann einer Point-Feature-Class zugewiesen werden. Ankerpunkte sind Punkte, die auf allen Pyramidenebenen eines Terrain-Datasets erhalten bleiben. Sie werden nie gefiltert oder ausgedünnt. Dadurch wird sichergestellt, dass sie unabhängig von der verwendeten Pyramidenebenenauflösung auf der Terrain-Oberfläche vorhanden sind.
7. Klicken Sie auf die Schaltfläche Neu hinzufügen, um die Feature-Class der Liste im Werkzeug hinzuzufügen.
8. Wiederholen Sie die Schritte 5 bis 7 für jede beitragende Feature-Class, um die Definition des Terrain-Datasets fortzusetzen.
9. Klicken Sie auf Ausführen, um das Werkzeug auszuführen.

Ausführen des Werkzeugs "Terrain berechnen"

Das Werkzeug Terrain berechnen führt die erforderlichen Schritte durch, um die Funktionalität eines Terrain-Datasets nach der anfänglichen Definition herzustellen.

1. Öffnen Sie das Werkzeug Terrain berechnen.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche Eingabe-Terrain, und navigieren Sie zu dem Feature-Dataset, in dem sich das Terrain-Dataset befindet.
3. Wählen Sie das Terrain-Dataset aus, und klicken Sie auf OK.
4. Geben Sie optional die Aktualisierungsausdehnung an.

   Die Aktualisierungsausdehnung berechnet die Datenausdehnung für eine Kachelung anhand des Terrain-Datasets neu, wenn die Datenfläche durch eine Bearbeitung verringert wurde. Dieser Schritt ist nicht erforderlich, wenn die Datenausdehnung zugenommen hat oder wenn das Terrain-Dataset auf einer Z-Toleranz basiert. Für die Bestimmung der neuen Ausdehnung werden alle Terrain-Daten durchsucht.

5. Klicken Sie auf Ausführen, um das Werkzeug auszuführen.