Rubbersheeting zur räumlichen Anpassung

In Quellenkarten kommt es häufig zu geometrischen Verzerrungen. Dies kann von einer unzulänglichen Registrierung bei der Erfassung der Karte, von einer mangelhaften geodätischen Steuerung in den Quelldaten oder von einer Reihe anderer Gründe herrühren. Rubbersheeting dient in der Regel für geringfügige geometrische Anpassungen, wobei die Features an genaueren Daten ausgerichtet werden.

Durch Anpassungen mit der Methode "Rubbersheet" können Sie zwei Layer aneinander ausrichten, die oft nahe beieinander liegen. Der Quell-Layer (in Form von durchgezogenen Linien dargestellt) wird an den exakteren Ziel-Layer angepasst. Beim Rubbersheeting wird die Oberfläche buchstäblich gestreckt. Dabei werden Features mithilfe einer stückweisen Transformation verschoben, die gerade Linien beibehält. Während dieses Prozesses platzieren Sie Links, um die Daten, die an den zugrunde liegenden Datasets ausgerichtet werden sollen, zu strecken bzw. zu verzerren.

Ähnlich wie bei den Transformationen werden beim Rubbersheeting Versatz-Links verwendet, die festlegen, wohin Features bewegt werden. Der Hauptunterschied zwischen Rubbersheeting und Transformationen besteht darin, dass beim Rubbersheeting die Entfernung bei der Verschiebung von Features davon abhängt, wie nahe sie bei einem Link liegen und wie lang dieser Link ist. Je näher Features an Versatz-Links liegen, desto weiter werden sie verschoben.

In einigen Fällen möchten Sie möglicherweise, dass einige Features nicht verschoben werden, weil sie bereits ausgerichtet sind. Bekannte Positionen, wie solche, die bereits mit dem Ziel-Layer übereinstimmen, können mit einem anderen Link-Typ fixiert werden, dem so genannten Identity-Link. Mit Identity-Links wird die Oberfläche am angegebenen Punkt fixiert. Außerdem können Sie mit dem Werkzeug "Begrenzter Anpassungs-Bereich" eine polygonale Fläche definieren, auf die das Rubbersheeting begrenzt wird.

Das Rubbersheeting wird in der Regel nach einer Transformation verwendet, um die Genauigkeit der Features anhand eines vorhandenen Layers oder Raster-Datasets noch weiter zu verbessern.

In Anwendungen zum Zusammenführen wird das Rubbersheeting zum Ausrichten von Layers verwendet, um so auf Übertragung von Attributen vorzubereiten.

Funktionsweise des Rubbersheeting

Beim Rubbersheeting werden zwei temporäre TINs (Triangulated Irregular Networks) verwendet, um Änderungen in X (dX) und Änderungen in Y (dY) für Feature-Koordinaten entlang benutzerdefinierter Links zu interpolieren. Jedes TIN weist dieselbe Dreieckstruktur auf. Die Ausgangspositionen der Versatz-Links und aller Identity-Links werden als TIN-Eckpunkte (Knoten) verwendet. Ein Knoten wird durch die XY-Koordinaten und einen Z-Wert definiert.

Mit dem Z-Wert eines Knotens wird der Grad der XY-Anpassung für die einzelnen Feature-Koordinaten interpoliert. Beim Z-Wert handelt es sich um den Grad der Änderung zwischen Ausgangs- und Zielposition eines Links. Wenn die X-Änderung für einen Link z. B. 10 Karteneinheiten beträgt, ist der Z-Wert des TIN-Knotens an der Ausgangsposition dieses Links 10. Da Identity-Links keine Änderung darstellen, ist der zugehörige Z-Wert Null. Nachdem jedem Knoten eines TIN-Dreiecks ein Z-Wert zugewiesen wurde, kann der entsprechende Z-Wert jedes beliebigen Punktes, der auf dieses Dreieck fällt, interpoliert werden.

Der mit dem X-Versatz-TIN interpolierte Z-Wert wird dem X-Ordinalwert der Feature-Koordinate hinzugefügt. Der mit dem Y-Versatz-TIN interpolierte Z-Wert wird dem Y-Ordinalwert der Koordinate hinzugefügt. Beispiel: Bei einer Eingabe-Feature-Koordinate von 1000,1500 ist der interpolierte dX-Wert für diesen Punkt 20, der interpolierte dY-Wert ist -100, und die Ausgabekoordinaten nach der Anpassung lauten 1020,1400 (1000 + 20 = 1020 und 1500 + (-100) = 1400).

Die Anpassungsmethode "Rubbersheet" unterstützt zwei Optionen, "Linear" und "Natürlicher Nachbar". Diese Optionen beziehen sich auf die zur Erstellung der temporären TINs verwendete Interpolationsmethode. Informationen zu diesen bekannten mathematischen Modellen finden Sie im Internet und in der Referenzliste.

Mit der Methode "Linear" wird schnell eine TIN-Oberfläche ohne weitere Berücksichtigung der Nachbarschaft erstellt. Die Option "Linear" nimmt weniger Zeit in Anspruch und eignet sich, wenn Sie über viele Links verfügen, die gleichmäßig über die anzupassenden Daten verteilt sind.

Die Methode "Natürlicher Nachbar" (ähnlich wie Inverse Distance Weighting, IDW) nimmt mehr Zeit in Anspruch, liefert jedoch genauere Ergebnisse, wenn Sie über wenige Versatz-Links verfügen, die weit voneinander entfernt über das Dataset verteilt sind. In diesem Fall ist die Methode "Linear" nicht so genau.

Rubbersheeting-Daten in geometrischen Netzwerken

Sie können räumliche Anpassungen von Daten in einem geometrischen Netzwerk ausführen. Sie können Dienstprogrammdaten in einem geometrischen Netzwerk per Rubbersheeting aktualisieren, um Änderungen in den zugrunde liegenden Landbasisdaten wiederzugeben. Beachten Sie dabei unbedingt, dass der räumliche Anpassungsprozess nur bei geometrischen Netzwerkknoten funktioniert, deshalb sollten Sie die Versatz-Links angemessen platzieren.

Während der Rubbersheet-Anpassung werden die Knoten verschoben und ziehen alle verbundenen Linien mit sich. Um während der Anpassung die Form linearer Features beizubehalten, sollten Sie das Dialogfeld "Editieroptionen" öffnen, auf die Registerkarte "Allgemein" klicken und die Option "Geometrie proport. strecken, wenn ein Stützpunkt verschoben wird" aktivieren. Weitere Informationen zu dieser Option finden Sie unter Verschieben eines Stützpunkts, ohne das allgemeine Shape eines Features zu ändern.