Свойства набора данных Terrain устанавливаются на различных этапах процесса его создания. В следующем списке приведены основные свойства схемы набора данных Terrain.
Средний интервал между точками
При создании набора данных Terrain должен быть указан средний интервал между точками входных измерений. Набор данных Terrain использует эту информацию для определения метода горизонтального деления на листы входных данных измерений. Средний интервал между точками применяется для группировки точек в наборы, создавая виртуальное деление поверхности на листы. Система разделения на листы базируется на пространственном домене набора классов объектов. Укажите интервал в горизонтальных единицах измерения выходного набора классов объектов. Эта система – один из механизмов, используемых Terrain для оптимизации выполнения пространственных запросов. Она также помогает разделять данные на куски, удобные для работы. В большинстве случаев разбиение на листы является главным образом внутренним средством обработки и управляется Terrain. Это позволит вам не разделять данные на листы и части самостоятельно.
Обычно средний интервал между точками определяется, как часть процесса получения данных и записывается в качестве метаданных. Если вы не знаете средний интервал между точками ваших данных, то вам придется определить его. Оптимальным для работы средним интервалом является тот, который соответствует самому распространенному расстоянию между точками и вершинами. Например, данные могут содержать несколько точек, находящихся на расстоянии 0,2 метра друг от друга, и несколько точек, отдаленных друг от друга на 5 метров, но большинство точек отстоят друг от друга примерно на 2 метра. В этом случае вы должны указать интервал, равный 2 метрам. Экстремумы (резкие отклонения) должны иметь минимальное влияние. Когда обрабатывается информация из разных наборов данных с различными разрешениями, используйте наименьший интервал между точками из всех представленных наборов данных. Используйте инструмент геообработки Информация о файле точек.
Источник высот
Добавляя класс пространственных объектов (feature class) в набор данных Terrain, вы должны указать, действительно ли он имеет z-значения, и, если так, откуда они получены. В случае 3D объектов z-значения хранятся вместе с геометрией объекта. Укажите поле Shape как источник, потому что оно описывает геометрию. Вы можете узнать, действительно ли класс пространственных объектов относится к 3D, рассматривая вкладку Источник в диалоговом окне Свойства слоя класса объектов в ArcGIS Pro.
Тип объекта поверхности (Surface feature type – SFType)
При добавлении класса пространственных объектов в набор данных Terrain вы должны указать его тип объекта поверхности (SFType). Это определяет роль, которую класс пространственных объектов будет играть в определении поверхности Terrain. Существуют облака точек, линии перегиба и несколько типов полигонов. Линии перегиба и полигоны также классифицируются по устойчивости на типы: резкие и нерезкие. Они указывают интерполятору естественной окрестности, является ли поверхность над объектами гладкой или с разломами. Наборы данных Terrain могут создаваться из разных типов данных. Они включают лидарные и сонарные точки, линии перегиба, точки, определенные по данным стереосъемки и другие формы съемочных данных. Поддерживаемые типы геометрии включают точки, мультиточки, линии и полигоны.
Облако точек
Классы точечных и мультиточечных объектов могут быть представлены только как облака точек (mass points). Этот тип объектов поверхности используется для хранения множества точек в одной строке базы данных. Точки используются для записи определенных вершин и глубин наравне с предоставлением специфических необъектных данных на предопределенном минимальном интервале в соответствии с требованиями точности проекта. Множество новых сенсоров, таких как лидары, могут поставлять огромные массивы точек, которые могут использоваться для получения наборов данных Terrain высокого разрешения. Часто файлы данных таких форматов, как LAS, могут быть загружены в мультиточечный класс объектов в базу геоданных, которая впоследствии используется как источник данных для построения набора данных Terrain. Инструмент геообработки LAS в мультиточки выполняет загрузку набора данных LAS в базу геоданных.
Линии перигиба
Линии перегиба – это линии, у которых записана высота Z каждой вершины. Они задают последовательность одного или более ребер треугольников. Линии разрывов обычно представляют либо природные объекты, такие как линии водоразделов или водотоки, либо созданные человеком объекты, такие как дороги.
Вырезающие полигоны
Эти полигоны используются для определения границ поверхностей Terrain. Они применяются, когда область данных имеет неправильную форму. Без вырезающего полигона область данных будет иметь выпуклую форму.
Стирающие полигоны
Эти полигоны обозначают отверстия, изъятые с поверхности Terrain. Они используются для представления областей, где нет данных или не должна проводиться интерполяция. Они будут отображаться как пустоты и в процессе анализа будут обрабатываться как области NoData.
Замещающие полигоны
Замещающие полигоны определяют области с постоянной высотой. Они в основном используются для представления водных поверхностей или плоских, созданных человеком объектов. Замещающие полигоны полезны, когда вы желаете сбросить имеющиеся различные значения точек поверхности. Если вы уверены в едином значении измерений в этих областях, добавьте объекты как линии перегиба вместо замещающих полигонов; это уменьшит объем работ по триангуляции и увеличит скорость добавления.
Резкие и нерезкие типы объектов
Резкие и нерезкие линии для обозначения линейных и полигональных типов объектов применяются в зависимости от характера излома наклона поверхности в месте их расположения. Эта информация влияет на работу интерполятора естественной окрестности. В результате поверхность Terrain интерпретируется как сглаженная, за исключением случаев пересечения устойчивых линий и границ устойчивых полигонов.
Все типы поверхности объектов (SFTypes), кроме массивов точек, поддерживают классификацию по устойчивости. Береговая линия озера, водоток, бордюр вдоль дороги, пересечения дорог – примеры устойчивых объектов. Границы изучаемой области, линии водоразделов и долин равнинно-холмистого рельефа, границы неизученных областей и изолинии (изолинии могут быть представлены облаком точек) – примеры резких объектов.
Пирамиды Terrain
Пирамиды представляют уровни детализации, генерируемые у наборов данных Terrain, чтобы улучшить эффективность работы некоторых приложений. Они используются как форма масштабно зависимой генерализации. Уровни пирамидных слоев используют тот факт, что требования к точности уменьшаются с масштабом. Они близки по строению и назначению к растровым пирамидным слоям, но их реализация различна.
Пирамидные слои Terrain генерируются в процессе сокращения точек, известного также как прореживание точек. Это уменьшает число измерений, требующихся для представления поверхности данной территории. Для каждого следующего уровня пирамидных слоёв используется меньше измерений, и точность поверхности падает соответственно. Измерения оригинальных источников все еще используются в более грубых пирамидах, но реже. Передискретизация, усреднение или производные данные для пирамид не используются.
Общий вид Terrain
Обзор набора данных Terrain дает представление о наборе данных Terrain и применяется для быстрой отрисовки на мелких масштабах. Обзор отображается по умолчанию при масштабировании к полному экстенту набора данных Terrain. Это основанное на векторах генерализированное представление. В обзоре всегда используются источники точечных данных. Другие классы объектов, участвующие в terrain, могут быть представлены в общем виде путем установки их свойства как TRUE в процессе создания. Установите TRUE только для классов объектов, которые желаете видеть в обзоре. Например, если вам не нужно детально отображать перегибы, но есть необходимость вырезания полигонов, особенно если границы данных имеют неправильную форму. Если имеющиеся границы детализированы, генерализуйте их и используйте упрощенное представление для обзора. Детализированная версия будет использоваться для более детальных уровней пирамидных слоев.
Группы
Группы используются, чтобы определить множество уровней детализации для линейных и полигональных пространственных объектов. Так как наборы данных Terrain не имеют автоматизированного способа генерализации полилиний и полигонов, вы должны предварительно сделать это и указать набору данных Terrain через определение группы, как объекты должны использоваться.
Например, у вас может быть очень детальный класс объектов вырезающих полигонов, который должен использоваться только при крупных масштабах. Вы можете создать одну или две его генерализованные версии с инструментом Упростить полигоны для использования в мелких масштабах и определить группу. Назначение того же самого идентификатора (ID) группы к каждому полигональному классу объектов указывает набору данных Terrain, что они принадлежат той же самой теме (например, граница области исследования). Затем вы можете назначить различные границы разрешения каждому, как средство описания: в каких уровнях пирамидных слоев каждый применяется. Так как они представляют тот же самый предмет на различных уровнях детализации, они должны быть приписаны различным неперекрывающимся уровням пирамидных слоев. Когда набор данных Terrain пересчитывает множество классов пространственных объектов с одним идентификатором группы, он проверяет, участвуют ли они в различных уровнях пирамидных слоев. Не применяется группировка для точек или мультиточек, так как набор данных Terrain имеет методологию для их генерализации.
Внедренные классы пространственных объектов
Пирамиды Terrain могут требовать существенного места для хранения. Размер примерно эквивалентен геометрии, представленной в классах объектов, участвующих в наборе данных Terrain. Для больших облаков точек, типично представляемых лидарами или сонарами, стоимость хранения может оказаться существенной. В этих случаях большие мультиточечные классы пространственных объектов могут быть внедренными в набор данных Terrain в целях сокращения объемов занимаемой памяти.
Когда мультиточечный класс пространственных объектов внедрен, его геометрия и, возможно, атрибуты LAS данных лидарной съемки скопированы непосредственно в структуру пирамиды Terrain. Это копирование происходит в ходе процесса построения. После того, как набор данных Terrain построен, он становится хранилищем точек и больше не ссылается на исходный класс пространственных объектов. Этот класс пространственных объектов может быть удален, разрешая вам освободить место для хранения. Имейте ввиду, что дальнейшее построение, включающее редакцию схемы, будет временно требовать примерно то же количество места для обработки.
Предельные значения разрешений пирамидных слоёв
Минимальные и максимальные пределы разрешений используются для классов пространственных объектов, добавленных как полилинейные или полигональные типы объектов поверхности. Они определяют диапазон пирамидных слоёв, в котором на поверхности будут присутствовать объекты. Вы указываете пределы разрешений исходя из имеющихся разрешений уровней пирамид набора данных Terrain.
Точки якоря
Точки якоря остаются неизменными во всех уровнях пирамидных слоев набора данных Terrain. Они никогда не фильтруются и не удаляются. Это гарантирует их представление в поверхности Terrain, невзирая на используемое разрешение уровней пирамид. Это применимо как к отображению, так и к аналитическим операциям.
Назначение поддержки точек якоря – предоставление возможности постоянно сохранять в Terrain относительно небольшие массивы важных измерений, таких как контрольные точки, реперные точки, и «золотые» замеры. Как пример приложения можно привести систему навигационной безопасности, где генерализированный уровень пирамид используется для анализа безопасности движения по данным горных вершин (для воздушного сообщения) или свойств шельфа (для водного сообщения), которые остаются на модели поверхности и не отфильтровываются как другая менее важная информация.
Точечному классу объектов может назначаться роль точек якоря в наборе данных Terrain. Мультиточечные классы объектов не могут использоваться как точки якоря из-за размеров, которые они зачастую достигают. Для изменения этого свойства у этого класса объектов вы можете его удалить и добавить заново с другими настройками.