Топо в растр по параметрам (Spatial Analyst)

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Краткая информация

Интерполирует гидрологически корректную растровую поверхность по точечным, линейным и полигональным данным, используя параметры, заданные в файле.

Более подробно о том, как работает инструмент Топо в растр

Использование

• Файл параметров структурирован следующим образом: сначала перечислены входные наборы данных, за которыми идут установки различных параметров, а затем – выходные опции.

  Входные данные определяют входные наборы данных и, где это применимо, поля. Существует девять типов входных данных: Contours (изолинии), Points (точки), Sinks (локальные понижения), Streams (водотоки), Lakes (озера), Boundaries (границы), Cliffs (обрывы), Exclusion (исключения) и Coastal polygons (полигоны побережья). Вы можете воспользоваться любым количеством входных данных, в зависимости от их доступности. Порядок, в котором входные данные вводятся, не оказывает никакого влияния на результат. <Path> указывает путь к набору данных, <Item> указывает на имя поля, а <#> определяет вводимое значение.

  В следующей таблице перечислены все параметры, определение каждого и их синтаксис.

  Параметр	Описание	Синтаксис
  Входные наборы данных
  Изолинии	Набор данных по горизонталям с полем, содержащим значения высот.	Изолиния <Путь> <Элемент>
  Точки	Набор точечных данных с полем, содержащим значения высот.	Точка <Путь> <Элемент>
  Локальные понижения	Набор точечных данных, содержащий информацию о положении локальных понижений. Если в наборе данных есть значения высот для локальных понижений, задайте его имя поля <Item>. Если будут использоваться только местоположения локальных понижений, укажите значение NONE для опции <Элемент>.	Локальное понижение <Путь> <Элемент>
  Водотоки	Набор данных по водотокам. Значения высот не нужны.	Водоток <Путь>
  Озёра	Набор данных с полигонами озер. Значения высот не нужны.	Озеро <Путь>
  Граница	Набор полигональных объектов границ. Значения высот не нужны.	Граница <Путь>
  Обрыв	Линейный набор данных для обрывов. Для обрывов опция Поле не предусмотрена.	Обрыв <Путь>
  Исключение	Полигональный набор данных исключения для областей, в которых входные данные будут игнорироваться. Для исключений опция Поле не предусмотрена.	Исключение <Путь>
  Береговая линия	Набор данных берегового полигона, содержащий контур прибрежной области. Для береговой лиинии опция Поле не предусмотрена.	Граница <Путь>
  Настройки параметров
  Принудительное заполнение	Контролирует применение принудительного заполнения локальных понижений.	ENFORCE <ON | OFF | ON_WITH_SINK>
  Тип данных	Первичный тип входных данных.	DATATYPE <CONTOUR | SPOT>
  Итерации	Максимальное число итераций, выполняемых алгоритмом.	ITERATIONS <#>
  Поправка на шероховатость	Мера шероховатости поверхности.	ROUGHNESS_PENALTY <#>
  Коэффициент шероховатости кривизны профиля	Коэффициент шероховатости кривизны профиля ― это локальный адаптивный фактор, который может использоваться для частичного замещения общей кривизны.	PROFILE_PENALTY <#>
  Коэффициент ошибки разделения	Величина, определяющая сглаживание входных данных при преобразовании их в растр.	DISCRETE_ERROR_FACTOR <#>
  Вертикальная стандартная ошибка	Размер случайной погрешности в z-значениях входных данных.	VERTICAL_STANDARD_ERROR <#>
  Допуски	Первый отражает точность данных по высотам по отношению к стоку по поверхности, второй – препятствует стоку через нереально высокие барьеры.	TOLERANCES <#> <#>
  Z-ограничения	Верхнее и нижнее ограничение по высоте.	ZLIMITS <#> <#>
  Экстент	Границы координат: минимум по x, минимум по y, максимум по x и максимум по y.	EXTENT <#> <#> <#> <#>
  Размер ячейки	Разрешение окончательного выходного растра.	CELL_SIZE <#>
  Поля	Расстояние в ячейках, определяющее на сколько будет расширена интерполяция за пределы заданного выходного экстента и границы.	MARGIN <#>
  Выходы:
  Выходные объекты водотоков	Выходной класс линейных объектов водотоков и хребтов (водоразделов).	OUT_STREAM
  Выходные объекты локальных понижений	Выходной класс точечных объектов, состоящий из оставшихся точек локальных понижений.	OUT_SINK
  Выходной файл диагностики	Место хранения на диске и название файла диагностики.	OUT_DIAGNOSTICS <Path>
  Выходные точечные объекты невзок	Класс выходных точечных объектов для всех больших невязок высот в масштабе по локальной погрешности дискретизации.	OUT_RESIDUALS
  Выходные точечные объекты водотоков и скал	Выходной точечный класс объектов для расположений, в которых возможно появление ошибок для водотоков и скал.	OUT_STREAM_CLIFF_ERRORS
  Выходные точечные объекты ошибок изолиний	Выходной точечный класс объектов для возможных ошибок, связанных с входными данными изолиний.	OUT_CONTOUR_ERRORS

• При использовании в качестве входных данных форматов, которые поддерживают значения Null, таких как классы пространственных объектов файловой базы геоданных, значение Null будет игнорироваться.

• Не задавайте пути для дополнительных выходных наборов данных объектов в файле параметров. Используйте Выходные полилинейные объекты водотоков и Выходные точечные объекты остаточных локальных понижений в диалоговом окне для определения этих выходных данных.

• Примерное содержание файла параметров следующее:

       Contour D:\data\contours2\arc HEIGHT
       Point D:\data\points2\point SPOTS
       Sink D:\data\sinks_200.shp 
       Stream D:\data\streams\arc 
       Lake D:\data\lakes\polygon 
       Boundary D:\data\clipcov\polygon
       Cliff D:\data\cliffs.shp 
       ENFORCE ON
       DATATYPE CONTOUR
       ITERATIONS 40
       ROUGHNESS_PENALTY 0.0
       PROFILE_PENALTY 0.5
       DISCRETE_ERROR_FACTOR 1.0
       VERTICAL_STANDARD_ERROR 0.0
       TOLERANCES 2.5 100.0
       ZLIMITS -2000.0 13000.0
       EXTENT -810480.625 8321785.0 810480.625 10140379.0
       CELL_SIZE 1800.00000000000
       MARGIN 20
       OUT_DIAGNOSTICS D:\data\ttr_diag.txt

• См. раздел Среда анализа и Spatial Analyst для получения дополнительной информации о среде геообработки данного инструмента.

Параметры

Диалог

Подпись	Описание	Тип данных
Входной файл параметров	Входной текстовый файл ASCII, содержащий входные данные и параметры, которые будут использоваться для интерполяции. Файл, как правило, изначально создан из предыдущего запуска инструмента Топо в растр с заданным дополнительно файлом выходного параметра. Для того, чтобы проверить результаты изменения параметров, легче внести изменения в этот файл и повторно запустить интерполяцию, чем каждый раз исправлять ошибку инструмента Топо в растр.	File
Выходные полилинейные объекты водотоков (Дополнительный)	Выходной класс полилинейных объектов водотоков. Полилинейные объекты имеют следующие коды: ###1. Входная линия водотока не выше скалы. 2. Входная линия водотока выше скалы (водопад). 3. Принудительное заполнение, очищающее случайный сток. 4. Линия водотока, определенная по углу изолинии. ###5. Линия гребня, определенная по углу изолинии. 6. Код не используется. 7. Дополнительные условия данных линии водотока. 8. Код не используется. 9. Линия, указывающая на большой промежуток в данных высоты.	Feature Class
Выходные точечные объекты остаточных локальных понижений (Дополнительный)	Выходной класс пространственных объектов остающихся точечных объектов локальных понижений.	Feature Class
Выходные точечные объекты невзок (Дополнительный)	Класс выходных точечных объектов для всех больших невязок высот в масштабе по локальной погрешности дискретизации. Все измеренные невязки, имеющие значение больше 10, должны быть проверены на возможные ошибки во входных данных высот и водотоков. Крупномасштабные невязки указывают на конфликты между входными данными высот и водотоков. Они также могут быть связаны с ошибками, выявленными при автоматическом принудительном заполнении речного бассейна. Эти конфликты могут быть устранены при помощи дополнительной линии водотока и/или дополнительных значений высот точек, но сначала следует проверить и исправить ошибки в существующих входных данных. Большие невязки вне масштаба обычно указывают на ошибки в высотах входных данных.	Feature Class
Выходные точечные объекты ошибок водотоков и обрывов (Дополнительный)	Выходной точечный класс объектов для расположений, в которых возможно появление ошибок для водотоков и скал. Местоположения, где водотоки имеют замкнутые петли, рукава и протоки по скалам, можно идентифицировать из класса точечных объектов. Также можно выявить скалы, чьи соседние ячейки имеют несоответствия с верхними и нижними сторонами скал. Это может быть хорошим индикатором скал с неверным направлением. Точки кодируются следующим образом: ###1. Настоящий канал в сети данных водотоков. 2. Канал в сети водотоков, закодированный в выходном растре. 3. Канал в сети водотоков через соединенные озера. 4. Точка рукавов. ###5. Водоток выше скалы (водопад). 6. Точки, указывающие на множество точек выхода водотока из озер. 7. Код не используется. 8. Точки около скал, чья высота не соответствует направлению скал. 9. Код не используется. 10. Кольцевой рукав удален. 11. Рукав без впадающего водотока. 12. Растеризованный рукав в выходной ячейке, отличной от той, в которой разделилась линия водотока. 13. Дополнительные условия ошибок обработки – индикатор очень сложных данных водотоков.	Feature Class
Выходные точечные объекты ошибок изолиний (Дополнительный)	Выходной точечный класс объектов для возможных ошибок, связанных с входными данными изолиний. Изолинии со смещением по высоте, в пять раз превышающим среднеквадратическое отклонение значений изолинии, как показано в выходном растре, заносятся в данный класс объектов. Изолинии, соединяющиеся с другими изолиниями с иной высотой, отмечены в этом классе объектов кодом 1, это явный признак ошибки надписи изолинии.	Feature Class

Возвращаемое значение

Подпись	Описание	Тип данных
Выходная растровая поверхность	Выходной растр интерполированной поверхности. Это всегда растр с плавающей точкой.	Raster

Python

TopoToRasterByFile(in_parameter_file, {out_stream_features}, {out_sink_features}, {out_residual_feature}, {out_stream_cliff_error_feature}, {out_contour_error_feature})

Имя	Описание	Тип данных
in_parameter_file	Входной текстовый файл ASCII, содержащий входные данные и параметры, которые будут использоваться для интерполяции. Файл, как правило, изначально создан из предыдущего запуска инструмента Топо в растр с заданным дополнительно файлом выходного параметра. Для того, чтобы проверить результаты изменения параметров, легче внести изменения в этот файл и повторно запустить интерполяцию, чем каждый раз исправлять ошибку инструмента Топо в растр.	File
out_stream_features (Дополнительный)	Выходной класс полилинейных объектов водотоков. Полилинейные объекты имеют следующие коды: ###1. Входная линия водотока не выше скалы. 2. Входная линия водотока выше скалы (водопад). 3. Принудительное заполнение, очищающее случайный сток. 4. Линия водотока, определенная по углу изолинии. ###5. Линия гребня, определенная по углу изолинии. 6. Код не используется. 7. Дополнительные условия данных линии водотока. 8. Код не используется. 9. Линия, указывающая на большой промежуток в данных высоты.	Feature Class
out_sink_features (Дополнительный)	Выходной класс пространственных объектов остающихся точечных объектов локальных понижений.	Feature Class
out_residual_feature (Дополнительный)	Класс выходных точечных объектов для всех больших невязок высот в масштабе по локальной погрешности дискретизации. Все измеренные невязки, имеющие значение больше 10, должны быть проверены на возможные ошибки во входных данных высот и водотоков. Крупномасштабные невязки указывают на конфликты между входными данными высот и водотоков. Они также могут быть связаны с ошибками, выявленными при автоматическом принудительном заполнении речного бассейна. Эти конфликты могут быть устранены при помощи дополнительной линии водотока и/или дополнительных значений высот точек, но сначала следует проверить и исправить ошибки в существующих входных данных. Большие невязки вне масштаба обычно указывают на ошибки в высотах входных данных.	Feature Class
out_stream_cliff_error_feature (Дополнительный)	Выходной точечный класс объектов для расположений, в которых возможно появление ошибок для водотоков и скал. Местоположения, где водотоки имеют замкнутые петли, рукава и протоки по скалам, можно идентифицировать из класса точечных объектов. Также можно выявить скалы, чьи соседние ячейки имеют несоответствия с верхними и нижними сторонами скал. Это может быть хорошим индикатором скал с неверным направлением. Точки кодируются следующим образом: ###1. Настоящий канал в сети данных водотоков. 2. Канал в сети водотоков, закодированный в выходном растре. 3. Канал в сети водотоков через соединенные озера. 4. Точка рукавов. ###5. Водоток выше скалы (водопад). 6. Точки, указывающие на множество точек выхода водотока из озер. 7. Код не используется. 8. Точки около скал, чья высота не соответствует направлению скал. 9. Код не используется. 10. Кольцевой рукав удален. 11. Рукав без впадающего водотока. 12. Растеризованный рукав в выходной ячейке, отличной от той, в которой разделилась линия водотока. 13. Дополнительные условия ошибок обработки – индикатор очень сложных данных водотоков.	Feature Class
out_contour_error_feature (Дополнительный)	Выходной точечный класс объектов для возможных ошибок, связанных с входными данными изолиний. Изолинии со смещением по высоте, в пять раз превышающим среднеквадратическое отклонение значений изолинии, как показано в выходном растре, заносятся в данный класс объектов. Изолинии, соединяющиеся с другими изолиниями с иной высотой, отмечены в этом классе объектов кодом 1, это явный признак ошибки надписи изолинии.	Feature Class

Возвращаемое значение

Имя	Описание	Тип данных
out_surface_raster	Выходной растр интерполированной поверхности. Это всегда растр с плавающей точкой.	Raster

Пример кода

TopoToRasterByFile, пример 1 (окно Python)

В этом примере создается гидрологически корректный растр поверхности TIFF из файла параметров, определяющего входные точечные, линейные и полигональные данные.

import arcpy
from arcpy import env  
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outTTRByFile = TopoToRasterByFile("topotorasterbyfile.txt", 
                   "C:/sapyexamples/output/out_streams.shp", "#",
                   "C:/sapyexamples/output/out_resids.shp")
outTTRByFile.save("C:/sapyexamples/output/ttrbyfout.tif")

TopoToRasterByFile, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере создается гидрологически корректный растр поверхности Grid из файла параметров, определяющего входные точечные, линейные и полигональные данные.

# Name: TopoToRasterByFile_Ex_02.py
# Description: Interpolates a hydrologically correct 
#    surface from point, line, and polygon data using
#    parameters specified in a file.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

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

# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"

# Set local variables
inParameterFile = "topotorasterbyfile.txt"

# Execute TopoToRasterByFile
outTTRByFile = TopoToRasterByFile(inParameterFile)

# Save the output 
outTTRByFile.save("C:/sapyexamples/output/ttrbyfout02")

Параметры среды

Автоматическое подтверждение, Текущая рабочая область, Выходное значение Z по умолчанию, Экстент, Географические преобразования, Маска, Разрешение M, Допуск M, Сохранять пространственный индекс, Выходное ключевое слово CONFIG, Выходная система координат, Выходные данные имеют M-значения, Выходные данные имеют Z-значения, Выходной домен M, Выходной XY домен, Выходной домен Z, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа, Передать описания доменов полей, Разрешение XY, Допуск XY, Разрешение Z, Допуск Z

Информация о лицензиях

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