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Konturlinienfunktion

Überblick

Mit der Konturlinienfunktion werden Konturlinien erstellt, indem Punkte mit derselben Höhe aus einem Raster-Höhen-Dataset verbunden werden. Die Konturlinien sind Isolinien, die zu Visualisierungszwecken als Raster erstellt wurden.

Die folgenden zentralen Aspekte machen diese Funktion leistungsfähig:

  • Konturlinien werden für große Datasets wie World Elevation schnell und dynamisch erstellt.
  • Konturlinien können geglättet werden, um ein kartografisch ansprechenderes Aussehen unter Beibehaltung der Genauigkeit der Konturlinien zu erzielen.
  • Dynamische Kontrolle über das bereitgestellte Konturlinienintervall.
  • Zu den Ausgabeoptionen zählen Konturlinien, Indexkonturen und gefüllte Konturlinien.

Notizen

Die Erstellung eines Konturlinien-Layers als Raster-Produkt ist für eine breite Palette von Anwendungen wertvoll, da die Konturlinien auf einer Karte überlagert werden können und viele Informationen zum Terrain bereitstellen, ohne die zugrunde liegenden Daten zu verdecken. Sie sind hilfreich bei Anwendungen wie Entwicklung, Landwirtschaft und Wasserbewirtschaftung.

Die durch diese Funktion erstellten Konturlinien sind Raster und können daher leicht beschriftet werden. Konturlinienbeschriftungen auf digitalen Karten sind oft nicht erforderlich, und der Konturlinien-Layer wird häufig verwendet, um Terrainkontext für zugrunde liegende Karten und Bilder bereitzustellen.

Die über das Höhen-Dataset erstellten Konturlinien sind Raster mit dem Wert eins (1). Die fett formtierten Indexkonturen haben den Wert zwei (2). Verwenden Sie Identifizieren, um den Höhenwert der Konturlinie basierend auf dem Quellhöhen-Layer anzuzeigen, der die Höhe der Konturlinien-, Punkt- Schlüssel-Features sowie der Punkthöhen auf Karten und Bildern zurückgibt.

Das Konturlinienintervall kann mit dem Parameter Anzahl der Konturlinien als statischer Wert definiert oder als dynamisch festgelegt werden und variiert automatisch basierend auf den Unebenheiten des Terrains in der Anzeige. Im dynamischen Modus wird die ungefährte Anzahl der anzuzeigenden Konturlinien definiert und die Funktion berechnet die das ungefähre Konturlinienintervall unter Beibehaltung der standardisierten Intervalle als 1, 5, 10 usw. Die Parametereinstellung Anzahl der Konturlinien deaktiviert den Parameter Konturlinienintervall.

Wenn Konturlinientyp auf Nur glatte Konturlinien gesetzt ist, wird der Eingabe-Höhen-Layer mit dem adaptiven Filter geglättet, erstellt jedoch keine Konturlinien. Der geglättete Ausgabe-Layer kann exportiert und in verschiedene Werkzeuge des Toolsets Raster-Oberfläche oder in ein Vektorkonturlinienwerkzeug eingegeben werden.

Ein Beispiel für die Anpassung der Funktionsparameter zur Erzielung eines bestimmten Ergebnisses ist ein Eingabe-Raster in geographischen WGS_84-Koordinaten und Metern als Höheneinheiten. Sie möchten alle 100 Fuß Höhenlinien erstellen, mit einer Basis von 50 Fuß (die Konturlinien sollen also bei 50 ft, 150 feet, 250 feet usw. liegen). Legen Sie hierfür das Konturlinienintervall auf 100, die Basiskonturlinie auf 50 und den Z-Faktor auf 3,2808 fest.

Parameter

ParameternameBeschreibung

Raster

Ein einzelnes Band-Raster-Höhen-Dataset.

Adaptive Glättung

Die Stärke der auf die Konturlinie anzuwendende Glättung. Der Standardwert ist 2,5.

Ein niedrigerer Wert erzeugt eine Konturlinie mit höherer Granularität und geringerer Glättung, während ein höherer Wert eine Konturlinie mit stärkerer Glättung erzeugt, die weniger stufig aussieht.

Konturlinientyp

Der Typ der Konturlinie, die erstellt werden soll:

  • Konturlinien: Verbindet Punkte mit gleicher Höhe, um eine Linie zu erstellen, die eine konstante Höhe darstellt.
  • Konturlinienfüllung: Füllt die Fläche jeder Konturlinie mit dem quantisierten Höhenwert.
  • Nur Oberfläche glätten: Glättet den Eingabe-Höhen-Layer, erzeugt jedoch keine Konturlinien.

Z-Basis

Der Basiskonturlinienwert. Konturlinien werden ober- und unterhalb dieses Wertes den Anforderungen entsprechend erstellt, um den gesamten Wertebereich des Eingabe-Rasters abzudecken. Die Standardeinstellung ist 0.

Der Wert 0 stellt je nach Quellhöhen-Dataset häufig die mittlere Meeresspiegelhöhe dar.

Anzahl der Konturlinien

Die Anzahl der Konturlinien, die in der Anzeige erstellt werden sollen. Hiermit wird das Konturlinienintervall dynamisch angepasst, damit das Terrain in die Anzeige passt, wobei standardisierte Intervalle wie 1, 5, 10 usw. beibehalten werden.

Konturlinienintervall

Der Höhenunterschied zwischen Konturlinien.

Ein kleines Konturlinienintervall auf relativ ebenen Flächen, wobei größere Konturlinienintervalle in variablem oder bergigem Terrain verwendet werden.

N-te Konturlinie fett formatiert

Die Indexkonturlinie, die als fett formatierte Linie dargestellt wird.

Der Standardwert ist 5, daher ist jede 5. Konturlinie fett formatiert.

Z-Faktor

Der Einheit-Konvertierungsfaktor, der beim Erstellen von Konturlinien verwendet wird. Der Standardwert ist 1.

Die Konturlinien werden basierend auf den Z-Werten im Eingabe-Raster erstellt, die oft in den Maßeinheiten Meter oder Fuß gemessen werden. Mit dem Standardwert 1 werden die Konturlinien in den gleichen Einheiten wie die Z-Werte im Eingabe-Raster angegeben. Um Konturlinien in einer anderen Einheit als derjenigen der Z-Werte zu erstellen, legen Sie den entsprechenden Wert für den Z-Faktor fest. Beachten Sie, dass für dieses Werkzeug die XY-Geländeeinheiten und die Z-Oberflächeneinheit nicht einheitlich sein müssen.

Wenn die Höhenwerte in Ihrem Eingabe-Raster beispielsweise in Fuß vorliegen, die Konturlinien jedoch basierend auf der Einheit Meter erstellt werden sollen, legen Sie den Z-Faktor auf 0,3048 fest (da 1 Fuß = 0,3048 Meter entspricht).

Weitere Informationen zur Funktion "Konturlinie"

Kartografisch geglättete Konturlinien

Ein zentraler Aspekt der Funktion "Konturlinie" ist die Möglichkeit, kartografisch verbesserte Konturlinien zu erstellen, in denen stufige Artefakte entfernt werden. Durch die erhöhte Verfügbarkeit genauerer Höhenquellen mit hoher Auflösung enthalten Konturlinien, die aus diesen Quellen erstellt werden, häufig sehr stufige Artefakte.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird der Glättungseffekt veranschaulicht. Im ersten Beispiel wurde keine Glättung angewendet, während im zweiten Beispiel die Konturlinien mittels adaptiver Filterung geglättet wurden. Die geglätteten Konturlinien sind kartografisch weitaus ansprechender, aber gleichzeitig korrekt.

Konturlinien ohne angewendete Glättung

Konturlinien mit angewendeter adaptiver Glättung

Konturlinien werden in der Regel beim Erstellen kartografischer Produkte geglättet. Die Glättung muss das Terrain möglichst genau darstellen, insbesondere wenn ein variables Terrain flache und steile Flächen sowie abrupte Änderungen in der Topologie aufweist. Daher ist die einfache Anwendung eines mittleren Glättungsfilters über dem Terrain nicht geeignet. Die genaue Glättung von Konturlinien ist ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess und die Funktion "Konturlinie" wendet vor der Erstellung von Konturlinien einen adaptiven Glättungsalgorithmus auf das digitale Höhenmodell (DEM) an. Die Glättung kann als eine Form von mittlerem Filter betrachtet werden, dessen Größe je nach Neigung geändert wird. Ebenere Flächen werden mehr geglättet als steilere Flächen, sodass stufige Artefakte aus ebeneren Flächen entfernt, während erforderliche Details bei steigender Neigung beibehalten werden. Das Ergebnis der adaptiven Filterung besteht darin, dass Wasserläufe, Bergkämme, Bergspitzen und andere wichtige physiografische Features weiterhin gut dargestellt werden.

Vektorkonturlinien

Wenn geglättet Vektorkonturlinien in einem Feature-Class-Format erforderlich sind, können sie in zwei Schritten erstellt werden. Verwenden Sie zunächst den Typ Nur Konturlinien glätten wie unten dargestellt, und exportieren Sie das resultierende DEM als auf der Festplatte gespeichertes Raster, oder speichern Sie einen Raster-Layer, der das Ergebnis der Option Nur Konturlinien glätten enthält. Verwenden Sie anschließend die in Erweiterung "ArcGIS Spatial Analyst" verfügbare Funktion "Konturlinie", um die Vektorkonturlinien mit dem geglätteten DEM oder dem Raster-Layer als Eingabe zu erstellen. Die resultierenden Konturlinien haben dieselbe Form wie die durch die Raster-Funktion erstellten. Die Vektorkonturlinien können bei Bedarf beschriftet werden.

Gefüllte Konturlinien

Die Funktion verfügt außerdem über eine Option zum Erstellen gefüllter Konturlinienregionen. Sie sind anstelle des Abstands zwischen Konturlinien, bei denen es sich um NoData handelt, im Wesentlichen mit einem Wert gefüllt, der den quantisierten Höhenwert darstellt. Die gefüllten Konturlinien können auch mit dem Gaußchen adaptiven Glättungsfilter "Sigma" kombiniert werden.

Abstand zwischen Konturlinien, der mit dem quanitisierten Höhenwert gefüllt und einem Farbverlauf angezeigt wird

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