Die Eigenschaften eines Terrain-Datasets werden in verschiedenen Phasen des Erstellungsprozesses des Terrain-Datasets festgelegt. Es gibt folgende Schemaeigenschaften eines Terrain-Datasets.
Durchschnittlicher Punktabstand
Wenn ein Terrain-Dataset erstellt wird, muss der durchschnittliche Punktabstand der Eingabemesswerte angegeben werden. Das Terrain-Dataset definiert anhand dieser Information ein horizontales Kachelsystem für die Aufteilung der Eingabemessungen. Der durchschnittliche Punktabstand wird zum Verbinden oder Gruppieren von Punkten verwendet, um ein virtuelles Kachelsystem zu erstellen. Der Ursprung des Kachelsystems basiert auf der Domäne des Feature-Datasets. Geben Sie den Abstand in den horizontalen Einheiten des Ziel-Feature-Datasets an. Dieses System ist einer von verschiedenen Mechanismen, zum Verbessern der Performance bei räumlichen Abfragen für ein Terrain. Zudem können die Daten auf diese Weise sinnvoll in überschaubare Blöcke aufgeteilt werden. Das Kachelsystem ist zum größten Teil intern und wird zusammen mit dem Terrain selbst verwaltet. Somit müssen Sie die Daten nicht mehr manuell kacheln und in überschaubare Blöcke unterteilen.
Üblicherweise wird der durchschnittliche Punktabstand während des Datenbeschaffungsprozesses definiert und in den Metadaten gespeichert. Wenn Sie den durchschnittlichen Punktabstand der Daten nicht kennen, müssen Sie ihn nachträglich ermitteln. Der optimale durchschnittliche Punktabstand für die Verwendung in einem Terrain ist der Abstand, der am häufigsten zwischen den Punkten und Stützpunkten gemessen werden kann. Angenommen, es sind einige Punkte mit einem Abstand von nur 0,2 Metern und einige mit einem Abstand von 5 Metern vorhanden. Wenn jedoch der Großteil der Punkte einen Abstand von ca. 2 Metern hat, sollten Sie diesen Wert angeben. Punkte mit extremen Abstandswerten sollten nur einen geringen oder gar keinen Einfluss haben. Wenn Sie mit sich ändernden Auflösungen mit Daten aus anderen Datasets arbeiten, verwenden Sie den kleinsten Punktabstand von allen beitragenden Datasets. Verwenden Sie das Werkzeug Punktdatei-Informationen.
Quelle für Höhenmaß
Wenn Sie einem Terrain eine Feature-Class hinzufügen, müssen Sie angeben, ob diese Z-Werte aufweist und woher diese gegebenenfalls stammen. Bei 3D-Features befinden sich die Z-Werte in der Shape-Geometrie. Geben Sie das Shape-Feld als Quelle an, da es sich hierbei um einen Bezug zur Geometrie handelt. Sie können feststellen, ob eine Feature-Class in 3D vorliegt. Hierzu überprüfen Sie die Registerkarte Quelle des Dialogfeldes Layer-Eigenschaften der Feature-Class in ArcGIS Pro.
Oberflächen-Feature-Typ (SFType)
Beim Hinzufügen einer Feature-Class zu einem Terrain müssen Sie den Oberflächen-Feature-Typ angeben. Dadurch wird die Funktion definiert, die die Feature-Class beim Definieren der Terrain-Dataset-Oberfläche erfüllt. Es gibt Massenpunkte, Bruchkanten und mehrere Polygontypen. Bruchkanten und Polygone weisen zudem harte und weiche Qualifizierer auf. Diese geben für den Interpolator für natürliche Nachbarn an, ob die Oberfläche die Features sanft überquert (weich) oder mit einer potenziell scharfen Unterbrechung (hart). Terrain-Datasets können aus unterschiedlichen Datentypen erstellt werden. Dazu gehören Lidar- und Sonar-Punkte, Bruchkanten und Punkte, die aus Stereophotographien und Vermessungsdaten in anderen Datenformaten ermittelt werden. Unterstützte Geometrietypen sind Punkte, Multipoints, Linien und Polygone.
Massenpunkte
Point- und Multipoint-Feature-Classes können nur als Massenpunkte dargestellt werden. Der Oberflächen-Feature-Typ mit Massenpunkten wird zum Speichern vieler Punkte in einer Datenbankzeile verwendet. Mit den Punkten werden oberflächenspezifische Spitzen und Vertiefungen aufgezeichnet und nicht für das Feature spezifische Samples in einem vorgegebenen Mindestabstand bereitgestellt, um die Anforderungen an die Projektgenauigkeit zu erfüllen. Viele neue Sensoren, z. B. Lidar, können enorme Mengen an Massenpunkten erzeugen, die zum Ableiten von Terrain-Datasets mit hoher Auflösung verwendet werden können. Häufig können Datendateiformate wie LAS in Multipoint-Feature-Classes in der Geodatabase geladen werden. Diese werden dann als Datenquellen zum Erstellen eines Terrain-Datasets verwendet. Zum Laden von LAS-Datasets in die Geodatabase steht das Werkzeug LAS in Multipoint zur Verfügung.
Bruchkanten
Bruchkanten sind Linien, bei denen die Höhe (z) an jedem Stützpunkt aufgezeichnet wird. Sie werden zu Abfolgen von einer oder mehreren Dreieckskanten. Normalerweise stellen sie entweder natürliche Features wie Bergketten oder Wasserläufe oder künstliche Strukturen, z. B. Straßen, dar.
Clip-Polygone
Diese Polygone werden zum Definieren der Grenzen von Terrain-Oberflächen verwendet. Sie werden benötigt, wenn ein Datenbereich eine unregelmäßige Form aufweist. Ohne ein Clip-Polygon ist die Datenfläche konvex.
Radieren-Polygone
Diese Polygone definieren Löcher im Terrain. Sie werden zur Darstellung von Flächen verwendet, für die Sie keine Daten besitzen oder bei denen keine Interpolation stattfinden soll. Sie werden als Lücken angezeigt und bei der Analyse als Flächen mit "NoData" behandelt.
Ersetzen-Polygone
Ersetzen-Polygone definieren Flächen mit konstanter Höhe. Sie werden in der Regel zur Darstellung von Gewässern oder von Menschen gemachten Features verwendet, die eben sind. Ersetzen-Polygone eignen sich am besten, wenn möglicherweise andere Messwerte im Innenbereich der Polygone mit unterschiedlichen Höhen vorhanden sind und Sie diese zurücksetzen möchten. Wenn Sie wissen, dass innerhalb dieser Flächen keine sich widersprechenden Messwerte vorhanden sind, fügen Sie die Features als Bruchkanten anstelle von Ersetzen-Polygonen hinzu, da dann bei der Triangulation weniger Aufwand entsteht und das Hinzufügen schneller erfolgt.
Harte oder weiche Oberflächen-Feature-Typen
Harte und weiche Qualifizierer für Linien- und Polygon-Feature-Typen werden verwendet, um anzugeben, ob auf der Oberfläche an der jeweiligen Position ein erkennbarer Bruch in der Neigung auftritt. Diese Informationen beeinflussen das Verhalten des Interpolators für natürliche Nachbarn. Dabei wird die Terrain-Oberfläche als glatt interpretiert, außer wenn harte Bruchkanten und harte Polygon-Grenzen überquert werden.
Alle SFTypes, die keinen Massenpunkten entsprechen, unterstützen die harte oder weiche Qualifizierung. Beispiele für harte Features sind Uferzonen von Seen, Wasserläufe, Gebäudeplatten, Bordsteinkanten und Straßeneinschnitte. Beispiele für weiche Features sind Untersuchungsgebietsgrenzen, Bergkamm- und Tallinien für eine glatte oder fließende Topografie, lückenhafte Flächengrenzen und Konturlinien (Konturlinien können auch als Massenpunkte hinzugefügt werden).
Terrainpyramiden
Pyramiden stellen Detaillierungsebenen dar, die für ein Terrain-Dataset zur Steigerung der Effizienz für manche Anwendungen generiert werden. Sie dienen als eine Form maßstabsabhängiger Generalisierung. Pyramidenebenen nutzen die Tatsache, dass die Anforderungen an die Genauigkeit sich abhängig vom Maßstab abschwächen. Sie weisen ein ähnliches Konzept und einen vergleichbaren Zweck wie Raster-Pyramiden auf, die Implementierung ist jedoch anders.
Terrainpyramiden werden durch eine Punktreduzierung, auch Punktausdünnung genannt, generiert. Dies verringert die Zahl der Messungen, die für die Darstellung der Oberfläche eines bestimmten Gebiets erforderlich sind. Für jede aufeinanderfolgende Pyramidenebene werden weniger Messwerte verwendet, und die für die Anzeige der Oberfläche erforderlichen Anforderungen an die Genauigkeit sinken entsprechend. Die ursprünglichen Messdaten werden weiterhin in gröberen Pyramiden verwendet, von denen es jedoch weniger gibt. Bei Pyramiden werden kein Resampling, keine Durchschnittsermittlung und keine Ableitungsdaten verwendet.
Übersichts-Terrain
Das Übersichts-Terrain entspricht der gröbsten Darstellung des Terrain-Datasets. Es ist für eine schnelle Darstellung bei kleinen Maßstäben geeignet. Die Übersicht bietet eine Standarddarstellung, wenn ein Zoomvorgang auf die volle Ausdehnung des Terrain-Datasets erfolgt. Dabei handelt es sich um eine vektorbasierte Miniaturansichtendarstellung. Im Übersichts-Terrain werden immer punktbasierte Datenquellen verwendet. Andere Feature-Classes, die am Terrain beteiligt sind, können in der Übersicht dargestellt werden, indem Sie diese Eigenschaft im Erstellungsprozess auf TRUE setzen. Legen Sie nur die Feature-Classes fest, die in der Übersicht als TRUE dargestellt werden sollen. Beispiel: Wahrscheinlich benötigen Sie keine detaillierten Bruchkanten, sondern ein Clip-Polygon, insbesondere, wenn die Datengrenze unregelmäßig geformt ist. Wenn die vorliegende Grenze detailliert ist, führen Sie eine Generalisierung durch, und verwenden Sie die gröbere Darstellung für die Übersicht. Die detaillierte Version sollte für detailliertere Pyramidenebenen verwendet werden.
Gruppen
Gruppen werden verwendet, um mehrere Detaillierungsebenen für Linien- und Polygon-Features zu definieren. Da es für Terrains keine automatisierte Möglichkeit zum Generalisieren von Linien und Polygonen gibt, müssen Sie diesen Schritt vorab durchführen und über eine Gruppendefinition für ein Terrain festlegen, wie die Features verwendet werden sollen.
Beispiel: Sie verfügen über eine sehr detaillierte Clip-Polygon-Feature-Class, die nur bei großen Maßstäben verwendet werden sollte. Sie können über das Werkzeug Polygon vereinfachen ein oder zwei generalisierte Versionen für die Verwendung bei kleineren Maßstäben erstellen und eine Gruppe definieren. Wenn Sie jeder Polygon-Feature-Class dieselbe Gruppen-ID zuweisen, weiß das Terrain, dass es zum selben Schema (beispielsweise zur Untersuchungsgebietsgrenze) gehört. Anschließend weisen Sie jeder Feature-Class unterschiedliche Auflösungsgrenzen zu, um zu beschreiben, auf welcher Pyramidenebene sie verwendet wird. Da die Feature-Classes dasselbe nur auf verschiedenen Detaillierungsebenen darstellen, müssen sie auf unterschiedlichen, sich nicht überlappenden Pyramidenebenen umgesetzt werden. Wenn ein Terrain auf mehrere Feature-Classes mit derselben Gruppen-ID trifft, wird sichergestellt, dass diese sich an unterschiedlichen Pyramidenebenen beteiligen. Es gibt keine Gruppierung für Punkte oder Multipoints, da ein Terrain-Dataset eine Methodik für deren Generalisierung aufweist.
Eingebettete Feature-Classes
Terrain-Pyramiden können eine beträchtliche Menge an Speicherplatz beanspruchen. Die Größe entspricht in etwa der Geometrie, die in den Feature-Classes vorhanden ist, die am Terrain beteiligt sind. Bei großen Punktsammlungen, die üblicherweise von Lidar oder Sonar dargestellt werden, können die Kosten für die Speicherung überhandnehmen. In solchen Fällen können große Multipoint-Feature-Classes in ein Terrain-Dataset eingebettet werden, um Speicherplatz einzusparen.
Wenn eine Multipoint-Feature-Class eingebettet wird, werden ihre Geometrie und optional die LAS-Lidar-Attribute direkt in die Terrain-Pyramidenstruktur kopiert. Dieser Kopiervorgang erfolgt während der Erstellung. Nachdem das Terrain erstellt wurde, wird es zum Container für die Punkte und referenziert nicht länger die Source-Feature-Class. Diese Feature-Class kann gelöscht werden. So können Sie den Speicherplatz erneut verwenden. Beachten Sie, dass nachfolgende Builds mit Schemabearbeitungen vorübergehend ungefähr denselben Speicherplatz für die Verarbeitung benötigen.
Pyramiden-Auflösungsgrenzen
Die minimalen und maximalen Auflösungsgrenzen 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 stellen die Schwellenwerte für die Auflösung bereit, die in der Auflösung der Pyramidenebenen des Terrains angegeben sind.
Ankerpunkte
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. Dies gilt sowohl für Anzeige- als auch für Analysevorgänge.
Die Ankerpunktunterstützung ist dafür gedacht, die Option bereitzustellen, eine relativ kleine Sammlung wichtiger Messwerte, z. B. Passpunkte, Bezugswerte und signifikante Meerestiefen jederzeit im Terrain aufzubewahren. Eine Beispielanwendung ist die Navigationssicherheit, bei der eine generalisierte Pyramidenebene für die Analyse verwendet werden kann. Dabei wird sichergestellt, dass kritische Bergspitzen (für Luft) oder flache Features (für Wasser) im Oberflächenmodell vorhanden sind und nicht zusammen mit anderen weniger kritischen Informationen herausgefiltert wurden.
Der Ankereigenschaft kann eine Point-Feature-Class zugewiesen werden, wenn diese einem Terrain-Dataset hinzugefügt wird. Multipoint-Feature-Classes werden aufgrund der Größe, die diese Feature-Classes erreichen können, nicht als Ankerpunkte unterstützt. Um diese Eigenschaft zu ändern, können Sie die Feature-Class entfernen und erneut mit einer anderen Einstellung hinzufügen.