Funktionsweise des Werkzeugs "Sichtlinie" (3D Analyst)
Mithilfe des Werkzeugs Sichtlinie wird die Sichtverbindung zwischen zwei Punkten anhand ihrer Position im 3D-Raum und relativ zu einer Oberfläche oder Features berechnet. Die Funktion bestimmt ferner, was entlang der Linien zwischen diesen Punkten sichtbar ist, während diese auf der Oberfläche abgebildet werden.
Dieses Werkzeug erfordert zwei Eingaben: eine Oberfläche und eine Line-Feature-Class. Die Oberfläche kann ein Raster, TIN oder Terrain-Dataset sein. Die Line-Feature-Class kann einen oder mehrere Datensätze enthalten. Jeder Datensatz stellt eine separate Sichtlinienberechnung dar. Der erste und letzte Stützpunkt jeder Polylinie dienen als Betrachter- und Zielpunkt. Andere Stützpunkte werden ignoriert. Im Falle von 3D-Polyline-Feature-Classes werden die Betrachter- und Zielpositionen im 3D-Raum direkt verwendet. Im Falle von 2D-Linien werden die Betrachter- und Zielhöhen von der Oberfläche mit einem auf die Betrachter angewendeten Standardversatz von 1 interpoliert, um sie über die Oberfläche zu heben. Mit dem Werkzeug können Sie prüfen, ob die Felder "OffsetA" und "OffsetB" in der Feature-Class vorhanden sind. In diesem Fall werden die Versatzwerte angewendet, "OffsetA" auf den Betrachter und "OffsetB" auf das Ziel.
Wenn auch eine Multipatch-Feature-Class bereitgestellt wird, wird jede Sichtlinie mit den Features verglichen. Wenn die Sichtlinie zuerst auf einen Teil der Oberfläche und dann erst auf ein Feature trifft, befindet sich der Hindernispunkt auf der Oberfläche. Wenn die Sichtlinie zuerst auf ein Feature und dann auf einen Teil der Oberfläche trifft, befindet sich der Hindernispunkt am tatsächlichen Schnittpunkt, und der Rest der Sichtlinie kann als nicht sichtbar betrachtet werden.
Eine 3D-Polyline-Feature-Class wird erstellt. Für jede Eingabe werden eine oder zwei Linien gezeichnet. Gibt es eine Ausgabe, ist die Linie entweder vollständig sichtbar oder vollständig unsichtbar. Zwei Ausgabelinien bedeuten, dass einige Teile sichtbar und andere nicht sichtbar sind. Das Feld "VisCode" in der Ausgabe gibt die Sichtbarkeit bzw. Unsichtbarkeit an: Der VisCode-Wert 1 bedeutet sichtbar und der Wert 2 bedeutet nicht sichtbar. Das Feld "SourceOID" wird hinzugefügt, das die Objekt-/Feature-ID der Eingabe enthält, sodass Sie bestimmen können, welche Ausgabedatensätze mit welchen Eingabedatensätzen verknüpft sind. Das Feld "TarIsVis" wird der Ausgabe ebenfalls hinzugefügt, um anzugeben, ob der Zielpunkt vom Betrachter gesehen werden kann. Der Wert 0 gibt an, dass das Ziel nicht sichtbar ist; der Wert 1 gibt an, dass das Ziel sichtbar ist.
Wenn keine Multipatch-Feature-Class bereitgestellt wird, wird die 3D-Linien-Ausgabe auf der Oberfläche drapiert. Wenn eine Multipatch-Feature-Class bereitgestellt wird, führen die Ausgabelinien gerade durch den Raum und Hindernisse vom Betrachter zum Ziel.
Die Ausgabe-Feature-Classes enthalten auch das Feld "OBSTR_MPID". Dieses Feld umfasst die OID des Multipatches, das die Sichtlinie verdeckt. Wenn kein Multipatch die Sichtlinie verdeckt, enthält das Feld den Wert -1 oder -9999. Wenn das Ziel von der Oberfläche verdeckt wird, beträgt der Wert -1. Wenn das Ziel sichtbar ist, beträgt der Wert -9999.
Eine optionale Point-Feature-Class für Ausgabe-Hindernisse kann erstellt werden. Ein Hindernispunkt für die Sichtlinien ist die erste Position entlang der zwischen Betrachter und Ziel definierten 3D-Linie, die von der Oberfläche geschnitten wird. Ob ein solcher Punkt für einen bestimmten Eingabedatensatz erstellt wird, hängt davon ab, ob die Linie zwischen Betrachter und Ziel geschnitten wird. Das Feld "SourceOID" wird hinzugefügt, das die Objekt-/Feature-ID der Eingabe enthält, sodass Sie bestimmen können, welche Ausgabedatensätze mit welchen Eingabedatensätzen verknüpft sind.
Krümmungs- und Brechungskorrektionen
Die Option "Krümmung" dient beim Durchführen von Sichtlinienberechnungen Anpassungen an der Erdkrümmung. Sie kann nur verwendet werden, wenn für die Eingabeoberfläche ein Raumbezug definiert ist und sie sich in einem projizierten (nicht in einem geographischen) Koordinatensystem befindet und zusätzlich zu den XY- auch Z-Einheiten definiert sind.
Die Brechung berücksichtigt die Lichtbrechung in der Erdatmosphäre. Bei aktivierter Brechung ist die Sichtlinie länger als ansonsten. Der Standardwert 0,13 stellt einen geeigneten Durchschnittswert dar. Kenntnisse darüber, wie sich Faktoren wie die Luftfeuchtigkeit auf die Brechung auswirken, sind erforderlich, um für eine bestimmte Anwendung einen präziseren Wert auszuwählen.
Korrektionen erfolgen, wenn die Projektionsinformationen für die Oberfläche vorhanden sind. Darüber hinaus müssen als Maßeinheiten für die UNITS des Geländes und die ZUNITS der Oberfläche FEET, METERS oder Einheiten/Meter verwendet werden. Die Korrektionsformel lautet:
Dist2 Dist2
Zactual = Zsurface - --------- + Rrefr * ---------
DiamEarth DiamEarth
Bedingung:
- Dist is the planimetric distance between the observation feature and the observed location. - Diam is the diameter of the earth. - R refr is refractivity coeeficient of light.
Der Standardwert für den Durchmesser der Erde (Diamearth) ist 12.740.000 Meter, und der Standardwert für den Berechungskoeffizient (Rrefr) ist 0,13. Abweichende Werte für Rrefr können verwendet werden, um Variationen der atmosphärischen Bedingungen in Bezug auf die Sichtbarkeit zu berücksichtigen.