3D-Polygon-Features

Was sind 3D-Polygon-Features?

Ein Polygon-Feature ist ein GIS-Objekt, das seine geographische Darstellung (eine Reihe von X- und Y-Koordinatenpaaren, die eine Fläche einschließen) als eine seiner Eigenschaften (oder Felder) in der Zeile in der Datenbank speichert. Polygon-Features weisen zwei separate Bestandteile auf, die potenziell in 3D modelliert werden können: ihre äußere Umfangslinie und ihre innere Fläche. In beinahe allen Fällen sollten Polygone nur dann als 3D-Features modelliert werden, wenn der äußere Umfang Z-Werte oder Höhen einschließen muss, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung im 3D-Raum einzunehmen.

Wenn Sie Unebenheiten an der 3D-Darstellung der inneren Fläche eines Polygons modellieren müssen, können in der überwiegenden Mehrheit der Fälle nur Multipatch-Features oder eine Oberflächenfunktion (z. B. ein TIN) verwendet werden. Das liegt daran, dass die Oberfläche eines 3D-Polygons nur dann auf eine konsistente Weise berechnet werden kann, wenn es genau drei Stützpunkte gibt (Erstellen eines 3D-Dreiecks) oder wenn die Stützpunkte eine ebene Oberfläche darstellen. Der Aufwand, der erforderlich ist, damit 3D-Polygone diese Anforderungen erfüllen, ist hoch. Aus diesem Grund werden sie nicht als standardmäßige Workflows zum Verwalten von 3D-Flächen-Features empfohlen.

3D-Polygon-Features speichern ihre Z-Koordinaten in ihrer Feature-Geometrie oder im Feld "Shape" ihrer Feature-Class. Das bedeutet, dass Z-Werte automatisch in jedem neuen Stützpunkt enthalten sind, der für das 3D-Polygon erstellt wird. Dadurch ist es möglich, dass der Umfang zwei beliebige Punkte miteinander verbindet – unabhängig davon, ob sie sich auf, über oder unter der Erdoberfläche befinden.

Beispiele für 3D-Polygon-Features beziehen sich meistens auf Flächen, die dabei helfen, eine Oberfläche zu definieren. Beispiele:

• Seegrenzen
• Gebäudegrundrisse und
• Straßeneinschnitte

Zwar ist es auch möglich, Polygon-Z-Werte mithilfe eines numerischen Feature-Attributes zu modellieren, jedoch zeigt diese Option das Feature mit der gleichen Z-Koordinate für das ganze Polygon an und unterstützt möglicherweise nicht die gleichen Analyse- und Interaktionsoptionen wie bei den eingebetteten Z-Werten. In einigen Fällen jedoch kann die Definition eines flachen Polygons, das seine Höhe über ein Attribut definiert, ein angemessener Entwurf sein, z. B. wenn es mit Extrusion kombiniert und verwendet wird, um vertikalen Flurstückbesitz in Gebäuden mit mehreren Stockwerken darzustellen.

Sämtliche Features, die ausschließlich auf der Höhenoberfläche liegen, z. B. Verwaltungsgrenzen, bestimmte Bereiche oder Flurstückgrenzen, sollten immer als 2D-Polygon-Features modelliert werden. Dies vereinfacht die Datenspeicherung und Verwaltung der Features und ermöglicht es ihnen, ihre Höhen automatisch anzupassen, wenn sich die zugrunde liegenden Oberflächendaten ändern. Sollten einmal Z-Werte für diese Polygone benötigt werden, können sie für die Features berechnet werden, indem die Höhendaten referenziert und Werkzeuge wie Shape interpolieren verwendet werden.

Zwei Möglichkeiten, eine 3D-Polygon-Feature-Class zu erstellen

Es gibt zwei Hauptmöglichkeiten, eine 3D-Polygon-Feature-Class zu erstellen: Sie können entweder eine neue Polygon-Feature-Class erstellen, oder Sie können vorhandene 2D-Polygondaten in eine neue Feature-Class konvertieren, die Z-Werte enthält.

Erstellen einer neuen 3D-Polygon-Feature-Class:	Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Koordinaten beinhalten Z-Werte, wenn Sie die Geometrie der Feature-Class definieren. Weitere Informationen zum Erstellen einer neuen 3D-Feature-Cass
Um vorhandene 2D-Daten zu konvertieren, gibt es mehrere Optionen, mit denen Sie festlegen können, woher die Z-Werte stammen, einschließlich:	Festlegen der Höhenwerte von einer Höhenoberfläche oder Verwenden eines vorhandenen Feature-Attributes. Weitere Informationen zum Konvertieren von 2D-Features in 3D-Features Tipp: Wenn ein Attribut verwendet wird, um Z-Werte zum Erstellen von 3D-Polygonen festzulegen, ist jede Linie "flach", wobei alle Stützpunkte dieselbe Z-Koordinate verwenden.

Was sollte der Z-Wert darstellen?

Z-Werte dienen in erster Linie zum Einbinden von Höhenwerten in die GIS-Features. Die Werte können absolute Höhen, z. B. ein Flugzeug in einer Höhe von 30.000 Fuß, oder relative Höhen zur Erdoberfläche darstellen, beispielsweise eine U-Bahn-Station 50 Meter unter der Erdoberfläche. Beide Methoden werden vollständig in der Anzeige und der Analyse der resultierenden 3D-Feature-Class unterstützt.

Beachten Sie, dass Z-Werte auch verwendet werden können, um andere vertikale Messgrößen hinzuzufügen, wie Beobachtungen der Luftverschmutzung, Temperatur und andere bei der Oberflächengenerierung verwendete Messgrößen. Eine kreative Verwendung von Z-Werten und dem, was sie darstellen, kann beim Verständnis und der Analyse der Daten sehr nützlich sein.

Die Einheiten und das Datum für die Z-Werte einer Feature-Class sollten im zugehörigen Feature-Dataset (sofern vorhanden) oder der Feature-Class selbst (wenn kein Feature-Dataset vorhanden ist) definiert werden. Wenn keine Einheiten definiert werden, geht ArcGIS davon aus, dass die Z-Einheiten zu den XY-Einheiten passen. Diese Annahme kann problematisch sein, insbesondere dann, wenn es sich bei den XY-Einheiten um geographische Werte (Längen-/Breitengrad) handelt.

Erstellen von 3D-Polygon-Features

3D-Features können entweder interaktiv unter Verwendung der standardmäßigen ArcGIS-Bearbeitungsumgebung in ArcMap, ArcGlobe und ArcScene oder mithilfe der Geoverarbeitungsumgebung unter Verwendung von Werkzeugen, die Z-Werte in die Ausgabe integrieren, erstellt werden. Das Erstellen und Bearbeiten von Polygonen in einer 3D-Ansicht bringt einige Eigenarten mit sich, die Sie beachten sollten. Weitere Informationen zum Bearbeiten von Polygonen in 3D.