Überlegungen zu Terrain-Datasets

2D und 3D

Obwohl zum Definieren von Terrains i. d. R. dreidimensionale Ausgangsdaten bevorzugt werden, müssen nicht alle Eingabemessungen über Höhenwerte verfügen. Zweidimensionale Messdaten können beim Definieren von Oberflächen ebenfalls hilfreich sein. Beispielweise kann eine Grenze des Untersuchungsgebiets erforderlich sein, um die interpolierte Zone einer Oberfläche genau zu begrenzen. Häufig werden solche Grenzen aus zweidimensionalen kartografischen Quellen abgeleitet, z. B. aus einem Layer mit Staats- oder Landesgrenzen. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von 2D-Bruchkanten. Diese können hilfreich sein, wenn die Terrainoberfläche mit einer weichen Interpolation verarbeitet wird. Obwohl auf diese Weise keine zusätzlichen Höheninformationen entlang der Bruchkante verfügbar sind, erkennt der Interpolationsalgorithmus, dass an der betreffenden Linie ein Bruch in der Neigung vorliegt. Beispiele hierfür sind die Grenzen von Gewässern oder Gehwegsbegrenzungen. Gebiete mit dichter Vegetation, die genaue Messungen verhindert, können als 2D-Polygone erfasst und mithilfe des SFType "softerase" hinzugefügt werden.

Auswählen eines Pyramidentyps

Der auf der Z-Toleranz basierende Pyramidenfilter ist mit LIDAR-Daten der nackten Erdoberfläche am effektivsten, während der auf der Kachelung basierende Pyramidenfilter mit ungefilterten oder 1. LIDAR-Punkten am effizientesten ist.

Der Z-Toleranz-Pyramidenfilter ist langsamer, eignet sich jedoch besser für die Ausdünnung der für die Analyse zu verwendenden Daten, wenn die Kontrolle über die vertikale Genauigkeit wichtig ist. Der Kachelungsfilter ist schneller, ist jedoch mehr für allgemeine Einsatzzwecke bestimmt, da er auf horizontaler Referenzpunktdichte basiert.

Die auf der Z-Toleranz basierende Filterung, die beim Erstellen der Pyramiden angewendet wird, liefert keine optimalen Ergebnisse, wenn dichter Waldbestand in den Daten enthalten ist. Ursache sind Punkte innerhalb des Blätterwerks, die auf der XY-Ebene sehr nahe beieinander liegen, aber in ihren Z-Werten teilweise stark variieren, da einige auf Bodenhöhe und andere in den Baumkronen liegen. Solche Punkte können nicht optimal gefiltert werden, da der Filter diese Unterschiede als signifikant einstuft.

Die vom pyramiding-Vorgang eingesetzte Kachelungsfilterung kann mit einem beliebigen Punktdatentyp verwendet werden. Die Ursache dafür liegt darin, dass Pyramiden basierend auf einer Kachelung und einer benutzerdefinierten Werteauswahl für die Kachel bestimmt werden. Die angegebene Werteauswahl für die Kachel kann entweder das Minimum, das Maximum und der Durchschnitt oder sowohl das Minimum als auch das Maximum der Punkthöhe sein. Der Algorithmus wählt für die einzelnen Kacheln nur den Punkt basierend auf der jeweiligen Werteauswahl für die Kachel aus. Dies führt zu einer deutlicheren Begrenzung für den Waldbestand, für die Vegetation und für Gebäude. Darüber hinaus sind bei der Verwendung des Kachelungsalgorithmus weitere Ausdünnungsfunktionen verfügbar, mit denen die Ausdünnung basierend auf ähnlichen Umgebungsmerkmalen in angrenzenden Kacheln zugelassen wird.

Beispiel zu Terrainanwendungen

Terrains können in einer Vielzahl von Szenarien und sowohl bei kleinen als auch bei großen Projekten eingesetzt werden. Sie bieten eine Reihe von Vorteilen bei Datenspeicherung und -verwaltung, Oberflächenanalyse, Kartenerstellung und Visualisierung. Einige Beispiele:

• Als Ersatz für üblicherweise TIN-basierte Projekte
• Als Repository für LIDAR-, photogrammetrische und bathymetrische Oberflächendaten
• DEM-Produktion
• Projekte zur Grenzbestimmung bei Überschwemmungsgebieten

Arbeiten mit Rastern, TINs und Konturlinien

Raster

Im Allgemeinen sollten Terrains aus vektorbasierten ursprünglichen Messdaten und nicht aus Rastern erstellt werden. Terrains eignen sich hervorragend zum Ableiten von Raster-Oberflächen. Das Ableiten von Terrains aus Raster-Oberflächen empfiehlt sich hingegen nicht. Wenn unbedingt ein Raster verwendet werden muss, ist dieses in eine Point-Feature-Class zu konvertieren. Aus den resultierenden Punkten kann im Anschluss ein Terrain-Dataset berechnet werden. Das Geoverarbeitungswerkzeug Raster zu Multipoint kann diesen Vorgang erleichtern.

TINs

Ein Terrain sollte aus den ursprünglichen Features erstellt werden, die auch für das TIN verwendet wurden, nicht aus dem TIN selbst. Dies gilt besonders dann, wenn Bruchkanten enthalten sind. Wenn die ursprünglichen Daten nicht verfügbar sind, können Sie ein TIN mit den Geoverarbeitungswerkzeugen "TIN-Knoten", "TIN-Linie" und "TIN-Domäne" in Features zerlegen. Aus den resultierenden Feature-Classes kann anschließend das Terrain erstellt werden.

Konturlinien

Konturlinien stellen wie Raster keine optimale Grundlage für das Berechnen von Terrains dar. Stattdessen sollten Terrains zum Erstellen von Konturlinien verwendet werden. Wenn keine anderen Ausgangsdaten zur Verfügung stehen, können jedoch auch Konturlinien als Quelle hinzugezogen werden. Es wird empfohlen, die Konturlinien in einer 2D-Polyline-Feature-Class mit einem Attribut für die Höhe zu speichern, wobei zu berücksichtigen ist, dass damit für alle Features die Höhe der Stützpunkte identisch ist. Beim Einbinden in das Terrain sollte der SFType "masspoint" angegeben werden. "Softline" ist ebenfalls möglich, jedoch weniger effektiv.