Die Statistik der Oberfläche wird für jede unterstützte Geometrie wie folgt bestimmt:
- Für Punkte werden Z-Werte von den XY-Koordinaten auf der Oberfläche abgeleitet.
- Für Linien werden Z-Eigenschaften abgerufen, indem die Oberflächenmesswerte entlang ihrer Länge interpoliert werden.
- Für Polygone werden Z-Eigenschaften der triangulierten Oberfläche zusammengefasst, die aus der Oberfläche, die das Polygon schneidet, erstellt wurde.
Kurven in Eingabe-Linien-Features werden unter Verwendung des Parameterwertes Abtastschrittweite in Liniensegmente verdichtet. Wenn keine Abtastschrittweite definiert ist, wird dieser Wert von der Eingabe-Oberfläche abgeleitet. Bei einem Raster entspricht die standardmäßige Abtastschrittweite der Zellengröße des Rasters. Bei einem TIN-, Terrain- oder LAS-Dataset basiert die Standardabtastung auf den Kanten, die von der triangulierten Oberfläche erzeugt werden. Durch das Verdichten von Kurven werden nicht alle Teile einer Kurve genau von den Ausgabewerten erfasst. Wenn die Kurve kürzer als die Abtastschrittweite ist, wird sie mithilfe ihrer Anfangs- und Endpunkte in eine 2-Punkt-Linie vereinfacht.
Die Optionen des Parameters Ausgabe-Eigenschaft werden in die Attributtabelle des Eingabe-Features geschrieben. Jedes Feature definiert die Position der bewerteten Oberflächeneigenschaften, und welche Eigenschaften gemeldet werden können, hängt von der Geometrie des Features ab.
| Feature-Geometrie | Oberflächeneigenschaften |
|---|
Punkt | Aus der XY-Koordinate des Punktes auf der Oberfläche interpolierte SPOT-Höhe |
Multipoint | Minimum, Maximum und Mittelwert der SPOT-Höhe für alle Punkte im Multipoint-Datensatz |
Polylinie | 3D-Entfernung der Linie entlang der Oberfläche Minimum, Maximum und Mittelwert der Höhe und Neigung der Linie entlang der Oberfläche |
Polygon | 3D-Fläche der Oberfläche, die das Polygon überlappt Minimum, Maximum und Mittelwert der Höhe und Neigung aus der Oberfläche |
Neigungswerte werden in Prozenteinheiten (Grad) gemessen und bei Linien-Features für jedes Segment der Linie berechnet.
- Die minimale Neigung wird aus dem Segment ermittelt, dessen Wert 0 am nächsten ist bzw. dem horizontalen Grad.
- Die maximale Neigung wird von dem Segment abgerufen, das den höchsten berechneten Wert aufweist.
- Die durchschnittliche Neigung einer Polylinie wird abgerufen, indem ein gewichteter Durchschnitt der Neigung jedes Liniensegments gebildet wird. Die Gewichtung basiert auf der 3D-Länge der einzelnen Segmente. Dies führt dazu, dass längere Segmente im Gegensatz zu kürzeren Segmenten einen größeren Einfluss auf die resultierende Berechnung haben.
Alle Attribute werden auf Basis einer TIN-Oberfläche berechnet, die zum Interpolieren der Z-Informationen für die Eingabe-Features verwendet wird. Oberflächen, die keine TIN-Oberflächen sind, werden in ein temporäres TIN-Dataset konvertiert. Die Features werden auf die Grenze dieser TIN-Oberfläche zugeschnitten, und nur der gemeinsame Bereich von Features und Oberfläche wird evaluiert. Die Erstellung dieses TIN kann viel Zeit in Anspruch nehmen, wenn die Eingabe ein dichtes LAS-Dataset oder ein Raster mit hoher Auflösung ist. Wenn zu Analysezwecken eine niedrigere Auflösung für das TIN akzeptabel ist, kann entweder das Werkzeug Raster in TIN oder das Werkzeug LAS-Dataset in TIN verwendet werden, um eine ausgedünnte TIN-Oberfläche zur Verwendung mit diesem Werkzeug zu erstellen.
Der Z-Mittelwert für ein Polygon wird berechnet, indem das TIN anhand des Polygons zugeschnitten und die Ergebnisse aus dem zugeschnittenen TIN abgeleitet werden. Für jedes Dreieck in diesem TIN wird der Z-Wert seines Mittelpunkts mit der 3D-Fläche des Dreiecks multipliziert. Die Ergebnisse dieser Berechnung für alle Dreiecke werden addiert, und anschließend wird die Summe durch die kumulative 3D-Fläche dieser Dreiecke dividiert, um das Endergebnis zu erhalten. Wenn ein großes Polygon-Feature zusammen mit einer Raster-Oberfläche angegeben wird, die eine große Anzahl an überlappenden Zellen aufweist, kann der Prozess wegen unzureichender Speicherressourcen, die für die Erstellung der temporären TIN-Oberfläche benötigt werden, fehlschlagen. In diesem Fall müssen Sie ein TIN mit einer niedrigeren Auflösung erstellen oder einen rasterbasierten Ansatz verwenden, um die erwarteten Ausgabeeigenschaften zu erhalten. Das Toolset "Zonale Statistiken" enthält mehrere Werkzeuge, mit denen Eigenschaften wie Gebiets-, Minimal-, Maximal- und Mittelwerte schneller abgeleitet werden können. Die Werkzeuge Flächentabellen erstellen und Zonale Statistiken als Tabelle liefern eine Ausgabetabelle, die mit dem Polygon-Feature verbunden werden kann. Um Neigungseigenschaften zu erhalten, können Sie ein Neigungsraster erstellen und eines dieser Werkzeuge ausführen. Wenn Sie nicht über die Spatial Analyst-Erweiterung verfügen, aber den Oberflächenbereich und das Oberflächenvolumen berechnen möchten, können Sie das Eingabe-Raster mit dem Polygon zuschneiden und das Werkzeug Oberflächenvolumen verwenden, das sowohl den Oberflächenbereich als auch das Oberflächenvolumen ausgibt.
Linien-Features werden verarbeitet, indem die Linien auf die TIN-Oberfläche drapiert werden und an jeder Stelle, an der die Linie eine TIN-Kante kreuzt, ein Stützpunkt eingefügt wird. Linien mit Kurvensegmenten werden vor der Verarbeitung in kürzere gerade Segmente verdichtet. Der Z-Mittelwert für eine bestimmte Linie wird berechnet, indem der Mittelpunkt des Segments mit der 3D-Länge des Segments multipliziert wird. Anschließend werden die Ergebnisse dieser Berechnung für alle Liniensegmente addiert, und die Summe wird durch die kumulative 3D-Länge der Liniensegmente dividiert.
Verwenden Sie den Parameter Rauschfilter, um Teile der Oberfläche, die anhand abweichender Messungen definiert werden, von den Neigungsberechnungen auszuschließen. Linien-Features werden durch Stützpunkte segmentiert, die das Profil der Oberfläche erfassen, und durch die Filterung dieser Segmente nach Länge wird der Einfluss kurzer Segmente, die wahrscheinlich durch unerwartete Oberflächenmesswerte verursacht werden, beseitigt. Entsprechend schließt der Bereichsfilter für Polygon-Features Splitterdreiecke in triangulierten Oberflächen von den Neigungsberechnungen aus. Für Raster-Oberflächen wird eine Teilmenge von Zellenschwerpunkten zum Erstellen einer triangulierten Oberfläche verwendet, auf die der Bereichsfilter angewendet wird. Polygone werden intern in Multipatches (Sammlungen von Dreiecken) umgewandelt. Jedes dieser Dreiecke wird beim Drapieren auf die Oberfläche in der Regel in kleinere Dreiecke aufgeteilt, damit das gesamte Polygon mit der Oberfläche übereinstimmt. Der Z-Wert am Mittelpunkt jedes Dreiecks wird mit der 3D-Fläche des Dreiecks multipliziert. Die berechneten Produkte werden addiert, und anschließend wird die Summe durch die kumulative 3D-Fläche der Dreiecke dividiert, wodurch sich der gewichtete Mittelwert der Z-Werte an den Dreiecksmittelpunkten ergibt.