Добавить информацию поверхности (Spatial Analyst)

Краткая информация

Добавляет к входным объектам статистическую информацию по высоте, полученную из перекрывающихся участков поверхности.

Использование

• Статистика из поверхности может быть определена для каждой поддерживаемой геометрии следующими способами:

  • Для точек Z-значения получают из координат X, Y на поверхности.
  • Для линии z-свойства получают с помощью интерполяции измерений поверхности вдоль них.
  • Для полигонов будут суммироваться z-свойства триангулированной поверхности, созданной из поверхности, пересекающей полигон.

  Кривые во входных линейных объектах будут уплотнены в линейные сегменты с помощью значения параметра Расстояние разбиения. Если расстояние разбиения не указано, это значение будет получено из входной поверхности. Для растра расстоянием разбиения по умолчанию будет размер ячейки растра. Для TIN, terrain или набора данных LAS расстояние разбиения по умолчанию будет основываться на ребрах, созданных триангулированной поверхностью. При уплотнении кривых не все части кривой будут точно захвачены выходными значениями. Если кривая короче, чем расстояние разбиения, то кривая будет упрощена до двухточечной линии с использованием ее начальной и конечной точек.

• Опции параметра Выходное свойство записываются в таблицу атрибутов входного объекта. Каждый объект определяет местоположение оцениваемых свойств поверхности и тип свойства, о котором может быть сообщено в зависимости от геометрии объекта.

  Геометрия объекта	Свойства поверхности
  Точка	Отметка высоты, интерполированная из x,y-координат точки на поверхности.
  Мультиточка	Минимум, максимум и среднее значение отметки высоты для всех точек в записи мультиточки
  Полилиния	3D-расстояние линии по поверхности Минимум, максимум и среднее значение высоты и уклона линии по поверхности
  Полигон	3D-площадь поверхности, перекрывающей полигон Минимум, максимум и среднее значение высоты и уклона по поверхности

• Значения уклона измеряются в процентах (наклон), а для линейных объектов вычисляются для каждого сегмента вдоль линии.

  • Минимальный уклон получается от сегмента, значение которого ближе всего к 0, или горизонтального.
  • Максимальный уклон получается из сегмента с наибольшим расчетным значением.
  • Средний уклон полилинии получается из среднего взвешенного уклона от каждого линейного сегмента. Взвешивание основано на 3D-длине каждого сегмента. Это приводит к тому, что более длинные сегменты сильнее влияют на итоговое вычисление по сравнению с более короткими сегментами.

• Все атрибуты вычисляются на основе поверхности TIN, которая используется для интерполяции z-информации для входных объектов. Поверхности, не являющиеся TIN, конвертируются в промежуточный набор данных TIN. Объекты вырезаются по границе этой TIN поверхности и оценивается только общая для объектов и поверхности область. Конструкция этой TIN может занимать значительное время обработки, если используется плотный набор данных LAS или растр с высоким разрешением. Если TIN с низким разрешением подходит для анализа, можно использовать инструменты Растр в TIN или Набор данных LAS в TIN, чтобы получить разреженную поверхность TIN для использования с этим инструментом.

• Среднее z-значение для полигона вычисляется путем вырезания TIN с помощью полигона и получением результатов из полученной TIN. Каждый треугольник в этой TIN будет иметь z-значение средней точки, умноженное на 3D площадь треугольника. Результаты вычисления для всех треугольников складываются вместе, и эта сумма делится на накопленную 3D площадь всех треугольников для получения итоговых результатов. Когда большой полигональный объект задается вместе с растровой поверхностью, которая содержит большое число перекрывающихся ячеек, процесс может прерваться из-за недостатка памяти, необходимой для создания промежуточной поверхности TIN. Если это происходит, вам необходимо создать TIN с низким разрешением или использовать подход на базе растра для получения ожидаемых выходных параметров. Несколько инструментов доступны в группе инструментов Зональная статистика, что предлагает более быстрый способ получения таких значений, как площадь, минимум, максимум и среднее. Инструменты Таблица площадей и Зональная статистика как таблица предлагают выходную таблицу, которая может быть соединена с полигональным объектом. Чтобы получить свойства уклона, можно создать растр уклона и запустить любой из этих инструментов. Если у вас нет дополнительного модуля Spatial Analyst, но вы хотите вычислить площадь поверхности и объем, можно обрезать входной растр с помощью полигона и использовать инструмент Объем поверхности, который вычисляет и площадь поверхности и объем.

• Линейные объекты обрабатываются наложением линий на поверхность TIN и вставкой вершин в местах, где линия пересекает ребро TIN. Линии с сегментами кривых перед обработкой преобразуются в короткие прямые сегменты. Среднее z-значение для данной линии вычисляется умножением средней точки сегмента на 3D длину этого сегмента, затем добавляются все результаты вычисления для всех сегментов линии и делятся на накопленную 3D длину участков линий.

• Используйте параметр Фильтр помех для исключения участков поверхности, характеризующихся аномальными измерениями, из участия в вычислении уклона. Линейные объекты сегментируются по вершинам в соответствии с профилем поверхности, фильтрация по длине этих сегментов исключает влияние коротких фрагментов, которые могут появиться в результате неверных измерений. Сходным образом, фильтрация полигональных объектов по площади позволяет исключить узкие треугольники триангулированных поверхностей из участия в вычислении уклонов. Для растровых поверхностей, с помощью поднабора центроидов ячеек строится триангулированная поверхность, к которой применяется фильтр площади. Полигоны конвертируются в мультипатчи (наборы треугольников). Каждый такой треугольник, наложенный на поверхность, обычно разбивается на меньшие треугольники, так, чтобы весь полигон соответствовал поверхности. Z-значение средней точки каждого треугольника умножается на 3D площадь этого треугольника. Результаты этих вычислений складываются, затем сумма делится на накопленную 3D площадь треугольников для получения средневзвешенного z-значений в средних точках треугольников.

Параметры

Диалог

Подпись	Описание	Тип данных
Входные объекты	Точечные, мультиточечные, линейные или полигональные объекты, задающие местоположения для определения одного или нескольких свойств поверхности.	Feature Layer
Входная поверхность	Набор данных LAS, мозаика, растровая, TIN-поверхность или поверхность terrain, использованная для интерполяции z-значений.	LAS Dataset Layer; Mosaic Layer; Raster Layer; Terrain Layer; TIN Layer
Выходное свойство	Задает свойство высоты поверхности, которое добавляется в таблицу атрибутов входного класса объектов. Z—Будут добавлены z-значения поверхности, интерполированные для x,y-положения каждого отдельного точечного объекта. Минимум Z—Будут добавлены самые низкие z-значения поверхности на площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. Максимум Z—Будет добавлена наибольшая высота поверхности на площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. Среднее Z—Будет добавлена средняя высота поверхности площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. Площадь поверхности—Будет добавлена 3D-площадь поверхности для региона, заданного каждым полигоном. Длина по поверхности—Будет добавлено 3D-расстояние линии по поверхности. Минимальный уклон—Будет добавлено самое близкое к нулю значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном. Максимальный уклон—Будет добавлено самое высокое значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном. Средний уклон—Будет добавлено среднее значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном.	String
Метод (Дополнительный)	Задает метод интерполяции, используемый для определения информации о поверхности. Билинейный—Будет использован метод интерполяции, применяемый исключительно для растровой поверхности, при котором значения ячеек определяются по четырем ближайшим ячейкам. Это единственная доступная опция для растровой поверхности. Линейная—Высота будет получена из плоскости, которая определяется треугольником, содержащим x,y-расположение запрашиваемой точки. Это метод интерполяции по умолчанию для TIN, наборов данных terrains и наборов данных LAS. Естественная окрестность—Высота будет получена путем применения взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки. Объединить мин. z—Высота будет получена из наименьшего z-значения, найденного в естественной окрестности запрашиваемой точки. Объединить макс. z—Высота будет получена из наибольшего z-значения в естественной окрестности запрашиваемой точки. Объединить ближайшие Z—Высота будет получена из ближайшего значения в естественной окрестности запрашиваемой точки. Объединить ближайшие к среднему Z—Высота будет получена из z--значения, которое ближе всего к среднему из всех естественных окрестностей запрашиваемой точки.	String
Расстояние разбиения (Дополнительный)	Интервал, по которому будут интерполированы Z-значения. По умолчанию, используется размер ячейки растра, если входной поверхностью является растр, и используется естественное сгущение триангулированной поверхности, если входными данными является набор данных terrain или TIN.	Double
Коэффициент Z (Дополнительный)	Коэффициент, на который будут умножаться z-значения. Этот способ обычно используется для конвертации линейных z-единиц для соответствия линейным единицам x,y. Значение по умолчанию равно 1, при нем значения высоты не изменяются. Этот параметр недоступен, если пространственная привязка входной поверхности имеет z-датум с указанными линейными единицами.	Double
Разрешение уровня пирамидных слоев (Дополнительный)	Z-допуск или разрешение размера окна для уровня пирамидных слоев Terrain, которое будет использоваться. Значением по умолчанию является 0, полное разрешение.	Double
Фильтрация шума (Дополнительный)	Задает, будут ли участки поверхности, характеризующиеся потенциально аномальными измерениями, исключаться из участия в вычислении уклона. Этот параметр не влияет на другие свойства. Линейные объекты предлагают фильтр длины, в котором линейные сегменты с 3D-длиной меньше указанного значения, исключаются из расчетов уклона. Полигональные объекты предлагают фильтр площади, в котором полигоны, охватывающие площадь поверхности меньше указанного значения, исключаются.	String

Производные выходные данные

Подпись	Описание	Тип данных
Обновленные входные объекты	Обновленные входные объекты.	Feature Layer

Python

AddSurfaceInformation(in_feature_class, in_surface, out_property, {method}, {sample_distance}, {z_factor}, {pyramid_level_resolution}, {noise_filtering})

Имя	Описание	Тип данных
in_feature_class	Точечные, мультиточечные, линейные или полигональные объекты, задающие местоположения для определения одного или нескольких свойств поверхности.	Feature Layer
in_surface	Набор данных LAS, мозаика, растровая, TIN-поверхность или поверхность terrain, использованная для интерполяции z-значений.	LAS Dataset Layer; Mosaic Layer; Raster Layer; Terrain Layer; TIN Layer
out_property [out_property,...]	Задает свойство высоты поверхности, которое добавляется в таблицу атрибутов входного класса объектов. Z—Будут добавлены z-значения поверхности, интерполированные для x,y-положения каждого отдельного точечного объекта. Z_MIN—Будут добавлены самые низкие z-значения поверхности на площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. Z_MAX—Будет добавлена наибольшая высота поверхности на площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. Z_MEAN—Будет добавлена средняя высота поверхности площади, заданной полигоном, вдоль линии или среди интерполированных значений для точек в записи мультиточки. SURFACE_AREA—Будет добавлена 3D-площадь поверхности для региона, заданного каждым полигоном. SURFACE_LENGTH—Будет добавлено 3D-расстояние линии по поверхности. MIN_SLOPE—Будет добавлено самое близкое к нулю значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном. MAX_SLOPE—Будет добавлено самое высокое значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном. AVG_SLOPE—Будет добавлено среднее значение уклона вдоль линии или внутри области, заданной полигоном.	String
method (Дополнительный)	Задает метод интерполяции, используемый для определения информации о поверхности. BILINEAR—Будет использован метод интерполяции, применяемый исключительно для растровой поверхности, при котором значения ячеек определяются по четырем ближайшим ячейкам. Это единственная доступная опция для растровой поверхности. LINEAR—Высота будет получена из плоскости, которая определяется треугольником, содержащим x,y-расположение запрашиваемой точки. Это метод интерполяции по умолчанию для TIN, наборов данных terrains и наборов данных LAS. NATURAL_NEIGHBORS—Высота будет получена путем применения взвешивания на основе площади к естественной окрестности запрашиваемой точки. CONFLATE_ZMIN—Высота будет получена из наименьшего z-значения, найденного в естественной окрестности запрашиваемой точки. CONFLATE_ZMAX—Высота будет получена из наибольшего z-значения в естественной окрестности запрашиваемой точки. CONFLATE_NEAREST—Высота будет получена из ближайшего значения в естественной окрестности запрашиваемой точки. CONFLATE_CLOSEST_TO_MEAN—Высота будет получена из z--значения, которое ближе всего к среднему из всех естественных окрестностей запрашиваемой точки.	String
sample_distance (Дополнительный)	Интервал, по которому будут интерполированы Z-значения. По умолчанию, используется размер ячейки растра, если входной поверхностью является растр, и используется естественное сгущение триангулированной поверхности, если входными данными является набор данных terrain или TIN.	Double
z_factor (Дополнительный)	Коэффициент, на который будут умножаться z-значения. Этот способ обычно используется для конвертации линейных z-единиц для соответствия линейным единицам x,y. Значение по умолчанию равно 1, при нем значения высоты не изменяются. Этот параметр недоступен, если пространственная привязка входной поверхности имеет z-датум с указанными линейными единицами.	Double
pyramid_level_resolution (Дополнительный)	Z-допуск или разрешение размера окна для уровня пирамидных слоев Terrain, которое будет использоваться. Значением по умолчанию является 0, полное разрешение.	Double
noise_filtering (Дополнительный)	Задает, будут ли участки поверхности, характеризующиеся потенциально аномальными измерениями, исключаться из участия в вычислении уклона. Этот параметр не влияет на другие свойства. Линейные объекты предлагают фильтр длины, в котором линейные сегменты с 3D-длиной меньше указанного значения, исключаются из расчетов уклона. Полигональные объекты предлагают фильтр площади, в котором полигоны, охватывающие площадь поверхности меньше указанного значения, исключаются.	String

Производные выходные данные

Имя	Описание	Тип данных
output_feature_class	Обновленные входные объекты.	Feature Layer

Пример кода

AddSurfaceInformation, пример 1 (окно Python)

В следующем примере показано использование этого инструмента в окне Python.

from arcpy.sa import *
AddSurfaceInformation("point.shp", "dtm_tin", "Z", "LINEAR")

AddSurfaceInformation, пример 2 (автономный скрипт)

В следующем примере показано использование этого инструмента как автономного скрипта Python.

# Name: AddSurfaceInformation_Ex_02.py
# Description: This script demonstrates how to use AddSurfaceInformation 
# on a 2D point feature class in a target workspace.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy.sa import *

# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")

# Set the analysis environments
arcpy.env.workspace = "C:/arcpyExamples/data"

# Set the local variables
inFeatureClass = "point.shp"
inSurface = "dtm_tin"
Prop = "Z"
method = "LINEAR"
pyramid = 5

# Execute the tool
AddSurfaceInformation(inFeatureClass, inSurface, Prop, method, 15, 1, pyramid)

Параметры среды

Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Автоматическое подтверждение

Информация о лицензиях

• Basic: Обязательно Spatial Analyst или 3D Analyst
• Standard: Обязательно Spatial Analyst или 3D Analyst
• Advanced: Обязательно Spatial Analyst или 3D Analyst