Aktualisieren von Teilen eines Terrain-Datasets mit neuen Messungen

Die Funktion zur Aktualisierung einer Oberfläche ist wichtig, um genaue und aktuelle Oberflächeninformationen für die Analyse bereitzustellen.

Oberflächenaktualisierungen können in verschiedenen Formen auftreten:

• Hinzufügen von Nebendaten (z. B. Bruchkanten)
• Entfernen oder Ersetzen von ungültigen Daten
• Verwenden von neueren oder genaueren Daten
• Vergrößern der Ausdehnung durch zusätzliche Daten
• Einfügen von Entwurf/modellierten Daten, um Was-wäre-wenn-Analysen durchzuführen

Diese Aktualisierungen lassen sich am besten für die Messwerte ausführen, die zur Erstellung einer Oberfläche verwendet wurden. Für Ableitungen wie Raster-DEMs sind sie weniger empfehlenswert. Diese können bei Bedarf erneut erstellt werden, nachdem die Messwertänderungen stattgefunden haben. Terrain-Datasets unterstützen dieses Bearbeitungsmodell, denn sie pflegen einen direkten Link zu den ursprünglichen Messdaten. Bei Änderung der Messwerte wird im selben Vorgang auch automatisch das Terrain geändert. Grundlegende Informationen zum Terrain-Dataset finden Sie unter Was ist ein Terrain-Dataset?.

Bearbeiten von Terrains

Beim Bearbeiten eines Terrain-Datasets werden tatsächlich die ursprünglichen Messwerte bearbeitet. Mithilfe von Standard-Feature-Editierwerkzeugen können Sie die Messwerte bearbeiten, die sich in den Feature-Classes befinden, die in ein Terrain eingebunden sind.

Terrain-Datasets werden aus einer oder mehreren Feature-Classes erstellt. Dabei gelten für jede Feature-Class einfache Regeln, die die Verwendung zur Gestaltung der Terrainoberfläche bestimmen. So kann beispielsweise eine Multipoint-Feature-Class, die LIDAR-Punkte enthält, als Massenpunkte hinzugefügt werden, es können eine Line-Feature-Class, die Streams enthält, und Seeufer als Quelle für Bruchkanten herangezogen werden, und eine Polygon-Feature-Class kann die Datenflächengrenze steuern.

Die meisten Feature-Classes, die zur Definition eines Terrains verwendet werden, sind referenziert. Das bedeutet, dass das Terrain einen Zeiger oder Ziehpunkt auf sie pflegt. Das Terrain verhindert, dass seine referenzierten Feature-Classes gelöscht werden und achtet auf jede Bearbeitung, z. B. das Hinzufügen, Löschen oder Ändern der Feature-Geometrie. Diese Feature-Classes können mit dem Feature-Editor in ArcMap oder Geoverarbeitungswerkzeugen geändert werden. Ein Terrain kennzeichnet sich automatisch in Bereichen, die bearbeitet wurden, als geändert. Anschließend kann das Terrain neu berechnet werden, um sein Pyramidenschema mit den aktualisierten Features zu synchronisieren. Dieser Vorgang erfolgt auf der Grundlage der nicht überprüften Bereiche. Es ist eine Möglichkeit, um eine lokalisierte Bearbeitung durchzuführen, ohne dass das gesamte Terrain neu konstruiert werden muss.

Multipoint-Feature-Classes können eingebettet werden. Bei der Einbettung von Multipoints werden während der Terrainerstellung die Punkte in Pyramidentabellen kopiert, die vom Terrain privat gehalten werden, und das Terrain wird zum Container für die Punkte. Das Terrain verweist nicht auf die Quell-Feature-Class. Diese Quell-Feature-Class kann gelöscht werden. Dadurch haben Sie die Möglichkeit, einen ziemlich großen Speicherplatz, ungefähr 1 GB pro 150 Millionen Punkte, abzurufen. Terrainspezifische Werkzeuge wie Terrain-Punkte anfügen (zum Hinzufügen und Ersetzen) und Terrain-Punkte ersetzen werden verwendet, um die eingebetteten Punkte auf der Grundlage eines Interessenbereichs zu bearbeiten. Diese Geoverarbeitungswerkzeuge bieten außerdem den Vorteil, dass sie BLOB-Attribute erkennen. Das ist eine wichtige Eigenschaft, wenn LAS-Attribute zusammen mit diesen Multipoints gespeichert werden. Weitere Informationen zu BLOBs und LIDAR-Attributen finden Sie unter Erstellen von Intensitätsbildern aus LIDAR.

Diese Terrain-Dataset-Verarbeitungswerkzeuge sorgen dafür, dass die BLOB-basierten Werte mit den Punkten in Bezug auf die Bearbeitungen synchron sind. Wenn beispielsweise einige Stützpunkte eines Multipoints in einer eingebetteten Feature-Class gelöscht werden, löscht das Terrain die entsprechenden BLOB-basierten Attributwerte für diese Punkte.

Anhängen von Messdaten

Einem Terrain-Dataset können mithilfe der Geoverarbeitungswerkzeuge Anhängen und Terrain-Punkte anfügen Messdaten hinzugefügt werden. Das Geoverarbeitungswerkzeug Anhängen kann für terrainreferenzierte Feature-Classes eingesetzt werden. Mit dem Geoverarbeitungswerkzeug Terrain-Punkte anfügen lassen sich Punkte in eingebetteten Feature-Classes hinzufügen oder ersetzen.

Das Hinzufügen einer Feature-Class zu einem vorhandenen Terrain ist mit dem Geoverarbeitungswerkzeug Feature-Class zu Terrain hinzufügen ebenfalls möglich. Wenn Sie mit dem Geoverarbeitungswerkzeug Feature-Class zu Terrain hinzufügen Messdaten hinzufügen, wird eine Schemabearbeitung erzeugt, die das gesamte Terrain-Dataset ungültig macht, sodass eine vollständige Neuerstellung des Terrains erforderlich ist. Beim inkrementellen Hinzufügen von Daten empfiehlt es sich, die Daten an eine Feature-Class anzuhängen, die bereits in das Terrain-Dataset eingebunden ist. Diese Vorgehensweise ist dem Hinzufügen einer neuen Feature-Class zu dem Terrain-Dataset für jeden neuen Satz von Daten vorzuziehen.

Manchmal werden Daten auch in Phasen bereitgestellt. In diesem Fall werden zunächst die LIDAR-Punkte der nackten Erdoberfläche zur Verfügung gestellt, während die Bruchkanten zu einem späteren Zeitpunkt in mehreren Phasen hinzukommen. Wenn Sie diesen Zeitplan kennen, können Sie ein Terrain-Dataset erstellen, das auf die LIDAR-Multipoint-Feature-Class verweist, die die Punkte der nackten Erdoberfläche enthält, plus eine leere Line-Feature-Class in Erwartung der Bruchkanten. In der Abbildung unten ist die vergrößerte Ansicht eines Terrain-Datasets dargestellt, die ausschließlich mit LIDAR-Punkten der nackten Erdoberfläche erstellt wurde.

Wenn Teile der Bruchkanten zur Verfügung gestellt werden, erfolgt die Hinzufügung zum Terrain-Dataset, indem sie der Line-Feature-Class hinzugefügt werden, auf die durch das Terrain-Dataset verwiesen wird. Dies geschieht mit dem Geoverarbeitungswerkzeug Anhängen (siehe unten).

Nach der Ausführung des Geoverarbeitungswerkzeugs Anhängen ist das Terrain-Dataset in den Bereichen nicht überprüft, in denen die Linien hinzugefügt wurden. Um die nicht überprüften Bereiche zu bestimmen, fügen Sie auf der Registerkarte Symbologie im Dialogfeld Layer-Eigenschaften des Terrain-Layers einen Renderer für nicht überprüfte Bereiche hinzu. In der folgenden Abbildung ist das Dialogfeld Renderer hinzufügen aus dem Terrain-Dataset Layer-Eigenschaften dargestellt. Weitere Informationen über die einzelnen Schritte zum Hinzufügen des Renderers für nicht überprüfte Bereiche für ein Terrain-Dataset finden Sie unter Anzeigen von nicht überprüften Bereichen eines Terrains.

Die purpurroten Linien stellen die nicht überprüften Bereichskacheln eines Terrain-Datasets dar. Der Terrain-Layer zeichnet den nicht überprüften Bereich, der eine rechteckige Grenze darstellt, die die bearbeitete Fläche umgibt.

Das Terrain-Dataset muss jetzt neu berechnet werden. Dies geschieht entweder mit dem Geoverarbeitungswerkzeug Terrain berechnen oder über die Schaltfläche Terrain berechnen auf der Registerkarte "Aktualisieren" im Dialogfeld Terraineigenschaften in ArcCatalog oder im Fenster Katalog. Sobald das Terrain-Dataset neu berechnet ist, ist die Verbesserung durch die Bruchkanten zu sehen. Die Definition der Wasser-Features für das Terrain-Dataset wurde mit der Hinzufügung der Bruchkanten verbessert (siehe Abbildung unten).

Ersetzen von Features

Mit Linien und Polygonen in referenzierten Feature-Classes erfolgt die Ersetzung von Messdaten in zwei Schritten. Zuerst löschen Sie die alten Features, dann hängen Sie die neuen Features an. Wenn Sie sich nur mit einer Handvoll Features beschäftigen, sollten Sie in Erwägung ziehen, sie mit den Editorwerkzeugen in ArcMap auszuwählen und zu löschen. Für größere Sammlungen empfiehlt sich der Einsatz von Geoverarbeitungswerkzeugen. Verwenden Sie beispielsweise Lagebezogen auswählen, gefolgt von Features löschen und Anhängen.

Am einfachsten lassen sich LIDAR-Punkte ersetzen, wenn sie in das Terrain-Dataset eingebettet sind. Das Geoverarbeitungswerkzeug Terrain-Punkte ersetzen besitzt eine Interessenbereich- oder Feature-Layer-Option zum Ersetzen der Punkte. Sie ersetzt alle Punkte innerhalb eines vorgegebenen Interessenbereichs. Wenn Sie also feststellen, dass mit einigen Quellpunktdateien, die für die Berechnung eines Terrain-Datasets verwendet wurden, etwas nicht stimmt, können Sie sie ersetzen, ohne dass das gesamte Terrain von Grund auf neu berechnet werden muss. Die Abbildungen unten zeigen ein Beispiel für eine Fläche eines Modells der nackten Erdoberfläche, das versehentlich mit den ersten Rückgabe-LIDAR-Daten geladen wurde.

Es sind Schummerungen, die von einem Terrain-Dataset abgeleitet wurden. Die Abbildung links zeigt klar den Fehler, wenn entweder die ersten oder alle Rückgabedaten für ein Teilgebiet einbezogen werden. Rechts ist die Abbildung der richtigen Daten zu sehen.

Um dieses Problem zu korrigieren, laden Sie die Ersetzungsdaten in eine neue Multipoint-Feature-Class. Führen Sie anschließend das Geoverarbeitungswerkzeug Terrain-Punkte ersetzen aus, um das Terrain-Dataset mit den richtigen LIDAR-Punkt-Daten zu aktualisieren. Standardmäßig ergibt sich die Ersetzungsfläche aus der Ausdehnung des Eingabe-Feature-Layers (siehe Abbildung unten)

Sobald die Punkte ersetzt sind, muss das Terrain-Dataset neu berechnet werden, um die betreffende Fläche zu aktualisieren. Führen Sie das Geoverarbeitungswerkzeug Terrain berechnen aus, oder verwenden Sie die Schaltfläche Terrain berechnen auf der Registerkarte Aktualisieren im Dialogfeld Terraineigenschaften in ArcCatalog oder im Fenster Katalog. Beide Optionen aktualisieren die von den neuen LIDAR-Punkten betroffene Terrainfläche.

Es gibt Situationen, in denen zur Qualitätsverbesserung oder für eine Was-wäre-wenn-Analyse Aktualisierungen eines Oberflächenmodells erforderlich sind. Es ist schwierig, diese Arten von Aktualisierungen für abgeleitete Produkte wie Raster-DEMs durchzuführen, ohne am Schluss Abweichungen rund um die Aktualisierungsfläche zu erhalten. Es ist besser, die ursprünglichen Messdaten zu ändern, von denen das Oberflächenmodell abgeleitet ist. Für größere Datasets wie die, die aus LIDAR stammen, ist es auch wünschenswert, dass Datasets nur neu verarbeitet werden, wenn Aktualisierungen durchgeführt werden, anstatt alles neu zu erstellen. Terrain-Datasets unterstützen diese Vorgehensweise, indem sie Links zu ihren ursprünglichen Messdaten in der Geodatabase und ihrer Verwendung von nicht überprüften Bereichen pflegen.