Funktionsweise des Werkzeugs "Shape interpolieren" (3D Analyst)

Das Werkzeug Shape interpolieren konvertiert eine 2D-Point-, 2D-Polyline- oder 2D-Polygon-Feature-Class in eine 3D-Feature-Class, indem Z-Werte für Eingabe-Features aus einer Oberfläche interpoliert werden. Die Eingabe-Oberfläche kann ein Raster, TIN oder Terrain-Dataset sein.

Attribute aus der Eingabe werden in die Ausgabe kopiert.

Mit dem Interpolationsargument Methode wird der zu verwendende Interpolationstyp angegeben. Ist die Eingabe-Oberfläche ein Raster, steht als einzige Option BILINEAR zur Verfügung. Diese verwendet einen gewichteten Durchschnitt zwischen den vier am nächsten gelegenen Zellenmittelpunkten, die den Interpolationspunkt umgeben. Wenn es sich bei der Eingabe-Oberfläche um ein TIN oder Terrain handelt, können Sie zwischen linear, dem Standardwert, natürlichen Nachbarn sowie einer von vier Zusammenführungsoptionen wählen.

Linear	Verwendet einen gewichteten Durchschnitt der drei Knoten des Dreiecks mit dem Interpolationspunkt.
NATURAL_NEIGHBORS	Die Option NATURAL_NEIGHBORS verwendet die Voronoi-Nachbarn des Interpolationspunkts.
Z-Min abrufen	Erhält Z von einem der natürlichen Nachbarn eines Abfragepunkts im TIN oder Terrain. Der Z-Wert des Nachbarn mit der Minimalhöhe wird verwendet.
Z-Max abrufen	Erhält Z von einem der natürlichen Nachbarn eines Abfragepunkts im TIN oder Terrain. Der Z-Wert des Nachbarn mit der Maximalhöhe wird verwendet.
Z-Wert des nächstgelegenen Wertes abrufen	Erhält Z von einem der natürlichen Nachbarn eines Abfragepunkts im TIN oder Terrain. Der Z-Wert des Nachbarn, der der XY-Position eines Abfragepunkts am nächsten liegt, wird verwendet.
Am nächsten zum Mittelwert gelegenen Z-Wert abrufen	Erhält Z von einem der natürlichen Nachbarn eines Abfragepunkts im TIN oder Terrain. Der Z-Wert des Nachbarn, der der durchschnittlichen Höhe aller Nachbarn am nächsten ist, wird verwendet.

Die Abtastschrittweite ist ein Gleitkommawert, der von Linien und Polygonen verwendet wird. Mithilfe der Abtastschrittweite lässt sich steuern, wie oft die Interpolation entlang von Linien und Polygongrenzen erfolgt. Die Abstände zwischen Ausgabestützpunkten sind nicht größer als diese Entfernung. Im Allgemeinen gilt: Je kleiner die Abtastschrittweite ist, desto höher ist die Häufigkeit und desto größer ist die Übereinstimmung der Ausgabe-Feature-Geometrie mit der Oberfläche.

Wenn die Eingabe-Oberfläche ein Raster ist, wird die standardmäßige Abtastschrittweite auf die Zellengröße festgelegt. Es kann auch ein kleinerer Wert angegeben werden. Es empfiehlt sich jedoch nicht, einen Wert unterhalb der halben Zellengröße zu wählen, da die durch die Auflösung beschränkte Oberfläche keine weiteren Details bereithält. Aufgrund dessen können keine zusätzlichen Informationen geliefert werden. Bedenken Sie außerdem, dass für kleinere Abtastschrittweiten mehr Ressourcen benötigt werden. Die Verringerung der Abtastschrittweite um eine halbe Zelle kann zu einer Verdopplung der Ausgabestützpunktanzahl bei nur geringfügiger Verbesserung der Genauigkeit führen. Auch größere Entfernungen sind möglich, dadurch werden aber weniger Details zur Oberfläche erfasst.

Ist die Eingabe-Oberfläche ein TIN oder Terrain, gibt es keine standardmäßige Abtastschrittweite. Wenn keine Abtastschrittweite angegeben wird, werden vom Werkzeug stattdessen Linien und Polygongrenzen an den ursprünglichen Stützpunktpositionen sowie an den Positionen erfasst, an denen diese Features Dreieckskanten kreuzen. Die Erfassung an Kantenschnittpunkten ist für lineare Interpolationen geeignet, da damit alle für eine lineare Oberfläche (bei der alle Dreiecke eben sind) vorhandenen Details aufgezeichnet werden. Dabei werden weder zu viele noch zu wenige Referenzdaten erfasst.

Wenn die Eingabe-Oberfläche ein TIN oder Terrain ist und eine Abtastschrittweite angegeben wird, hängt die Referenzdatenstrategie von der gewählten Interpolationsmethode ab. Bei der Verwendung natürlicher Nachbarn werden Features basierend auf der Abtastschrittweite und den Schnittpunkten der Features mit harten Bruchkanten erfasst. Bei der Verwendung der linearen Interpolation werden Features basierend auf der Abtastschrittweite und den Schnittpunkten der Features mit Dreieckskanten erfasst. Als allgemeine Regel gilt, dass bei der Verwendung natürlicher Nachbarn eine Abtastschrittweite angegeben werden sollte und bei der Verwendung der linearen Interpolation nicht.

Mit der folgenden Tabelle erhalten Sie einen Einblick in das Festlegen der Abtastschrittweite basierend auf der ausgewählten Interpolationsmethode.

Festlegen der Interpolationsmethoden und Abtastschrittweiten für Eingabe-Oberflächen

Interpolationsmethode	Abtastschrittweite	Beschreibung
TIN-/Terrain-Oberfläche – Lineare Interpolationsmethode	Ein Wert wird hinzugefügt (ein).	Interpolationsfokus bei der angegebenen Abtastschrittweite sowie an Kantenschnittpunkten.
TIN-/Terrain-Oberfläche – Lineare Interpolationsmethode	Leer (aus).	Die Interpolation wird an Kantenschnittpunkten verdichtet. Für die lineare Interpolation empfiehlt es sich, keine Abtastschrittweite anzugeben.
TIN-/Terrain-Oberfläche – Interpolationsmethode der natürlichen Nachbarn	Ein Wert wird hinzugefügt (ein).	Interpolationsfokus bei der angegebenen Abtastschrittweite sowie an harten Kantenschnittpunkten. Bei der Verwendung natürlicher Nachbarn als Interpolationsmethode sollten Sie eine Abtastschrittweite festlegen.
TIN-/Terrain-Oberfläche – Interpolationsmethode der natürlichen Nachbarn	Leer (aus).	Interpolationsfokus an Kantenschnittpunkten.
Raster-Oberfläche – Bilineare Interpolationsmethode	Leer (ein).	Interpolationsfokus ist standardmäßig die Zellengröße.
Raster-Oberfläche – Bilineare Interpolationsmethode	Ein Wert wird hinzugefügt (ein).	Interpolationsfokus liegt bei der angegebenen Abtastschrittweite.

Interpolationsmethode

Ein optionaler Z-Faktor kann zum Umrechnen von Z-Einheiten verwendet werden. Ausgabe-Z-Werte werden mit diesem Faktor multipliziert. Es wird ein Standardwert berechnet, damit die Z-Werte in den gleichen Einheiten wie die XY-Werte angegeben werden, wenn XY- und Z-Einheiten im räumlichen Bezug der Eingabe-Oberfläche definiert sind und das Koordinatensystem nicht geographisch ist (beispielsweise bei Dezimalgraden).

Mit dem optionalen Parameter Nur Stützpunkte interpolieren wird eine Abtastschrittweite ignoriert, und es werden nur die Positionen von Eingabestützpunkten für die Interpolation verwendet. Wenn Stützpunkte für ein Shape außerhalb der Oberfläche liegen, wird dieses Shape nicht in die Ausgabe geschrieben. Liegt jedoch ein Teil eines Features außerhalb der Oberfläche, kann es dennoch ausgegeben werden, sofern der Teil, der nicht auf der Oberfläche liegt, keine Stützpunkte aufweist (beispielsweise die Mitte eines Liniensegments).

Wenn ein Feature überhaupt nicht in der Oberfläche enthalten ist, wird es nicht in die Ausgabe geschrieben. Dabei spielen Einstellungen oder Optionen keine Rolle.