Grundlagen zum Anzeigen von Oberflächen in 3D
Mit der Erweiterung "ArcGIS 3D Analyst" und ArcMap haben Sie viele Möglichkeiten, die verschiedenen Arten von GIS-Oberflächenformaten (z. B. Raster, TINs, Terrain- und LAS-Datasets) zu symbolisieren und anzuzeigen. Raster, TINs und LAS-Datasets können mit verschiedenen Symbologie-Optionen einfach in ArcScene angezeigt werden.
Kontinuierliche Raster, die auch als Oberflächendaten bezeichnet werden, können gestreckt werden, um den Kontrast zu verbessern. Kategorisierte Raster oder diskontinuierliche Daten (z. B. ein See mit seiner definierbaren Grenze durch das umgebende Ufer) können mithilfe ihrer Einzelwerte symbolisiert werden. Multiband-Raster, wie Satellitenbilder und einige Luftbilder, können als RGB-Zusammensetzung (Rot/Grün/Blau) oder als ein einzelnes gestrecktes Bild angezeigt werden. Feature-Daten können dynamisch als ein Raster dargestellt werden. Sie können Zellen ohne Daten und Hintergrundzellen auf verschiedene Weise darstellen.
ArcScene und ArcMap ermöglichen es Ihnen, anhand von Höhenangaben, der Ausrichtung oder Neigung jeder TIN-Fläche TIN-Oberflächen darzustellen. Sie können auch die Knoten und Kanten des TINs auf verschiedene Arten zeigen. TINs können nicht als visuelle Layer in ArcGlobe dargestellt werden.
Terrain-Datasets können nur in ArcMap oder ArcGlobe dynamisch angezeigt werden, jedoch nicht in ArcScene.
LAS-Datasets können in ArcScene und ArcMap angezeigt werden.
Mosaik-Datasets können nur ArcMap und ArcGlobe hinzugefügt werden, jedoch nicht ArcScene.
Für alle dargestellten Raster- und Oberflächen-Layer muss die Grundhöhe in der 3D-Ansicht definiert werden. Oberflächen-Layer können auf sich selbst oder auf andere Oberflächendaten verweisen, um diese Informationen abzurufen. Diskontinuierliche Raster-Daten müssen auf einzelne Höhendaten verweisen oder einen konstanten Wert bzw. Ausdruck verwenden, um die Z-Werte zu bestimmen.
Im Folgenden werden einige Beispiele für kontinuierliche Daten aufgeführt:
- Höhendaten
- Temperaturdaten
- Brandgefahrdaten
Im Folgenden werden einige Beispiele für diskontinuierliche Daten aufgeführt:
- Thematische Landnutzungsdaten
- Gerasterte Feature-Daten
- Bilddaten von Fernerkundung
- Gescannte Karten
Sie können alle Oberflächen transparent darstellen und einer Oberfläche Tiefe und eine gewisse Realität durch Schummerungen hinzufügen, basierend auf der Position, die sie zum Licht einnimmt. Sie können das Erscheinungsbild der Oberfläche verändern, indem Sie die Layer-Eigenschaften, wie z. B. die Basis-Auflösung, einstellen.
Hinweis:Wie bei allen GIS-Daten muss für Oberflächen ein Koordinatensystem definiert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen 2D-GIS-Daten verfügen Oberflächen zusätzlich über einen räumlichen Effekt durch die Definition eines Z-Wertes (Höhe). Dies sollte bei der Auswahl des Koordinatensystems beachtet werden. Es empfiehlt sich, die XY-Einheiten und die Z-Einheiten einheitlich festzulegen. Beispielsweise sollte eine UTM-Raster-Oberfläche (meterbasiert) auch Höhenwerte in Metern angeben.
Weitere Informationen zum Festlegen des Koordinatensystems für Raster-Oberflächen.
Bei Verwendung eines geographischen Koordinatensystems in ArcScene kann es zu unerwarteten Ergebnissen kommen.
Anzeigen von Raster-Oberflächen in ArcScene
Layer-Eigenschaften helfen Ihnen, zu definieren, wie die Raster-Oberfläche in 3D angezeigt wird. Klicken Sie im Inhaltsverzeichnis mit der rechten Maustaste auf den Layer und anschließend auf "Eigenschaften", um das Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" zu öffnen.
Raster-Daten können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Kontinuierliche Raster-Daten stellen eine Oberfläche dar. Dabei kann es sich um eine herkömmliche Höhenoberfläche handeln oder um eine Analyseoberfläche, z. B. die relative Brandgefahr für eine Region. Diskontinuierliche Raster-Daten hingegen stellen diskontinuierliche Informationsblöcke dar, z. B. eine Luftaufnahme.
Alle unterstützten Raster-Datenformate können in ArcScene als Floating- oder drapierte Layer dargestellt werden. Nur kontinuierliche Einzelband-Raster können als Höhenquelle für sich selbst und für andere Layer verwendet werden.
Wenn Sie Raster in 3D anzeigen, müssen Sie die Basishöhen für den Layer festlegen, indem Sie seine 3D-Layer-Eigenschaften definieren. Um in ArcScene eine Raster-Oberfläche in 3D anzuzeigen, müssen die Höhenwerte von einer zur Verfügung gestellten Oberfläche übernommen werden. Ein Floating-Layer erfordert Layer-Eigenschaften, die seine Höhenquelle direkt bestimmen. Dabei kann es sich um einen konstanten Wert, eine separate 3D-Oberflächendatenquelle oder den Layer selbst handeln. Wenn die Basisoberfläche ein Raster ist, können Sie auch die Auflösung des Quell-Rasters festlegen.
Weitere Informationen zum Anzeigen von Raster-Oberflächen in ArcScene
Es gibt drei Symbologie-Layer-Optionen für das Symbolisieren von Rastern:
- Gruppieren der Werte in unterschiedliche Klassen
- Strecken der Werte, um den Kontrast zu erhöhen
- Zuweisen von Farben für jeden Einzelwert im Raster
Wie Sie ein Raster darstellen, hängt von der Art der Daten ab, die es enthält, und auch davon, was Sie zeigen möchten. Einige Raster verfügen über ein vordefiniertes Farbschema; für andere wird in ArcScene eine angemessene Darstellungsart ausgewählt, die Sie wie gewünscht anpassen können. Sie können die Anzeigefarben ändern, die Datenwerte in Klassen gruppieren oder die Werte strecken, um den optischen Kontrast zu verstärken.
Für Multiband-Raster können Sie drei Bänder verwenden, die kombiniert in einer RGB-Zusammensetzung (Rot, Grün, Blau) angezeigt werden. Diese Methode der Darstellung bietet Ihnen die Möglichkeit, Features in multispektralen Bildern stärker hervorzuheben.
Weitere Informationen zur Anzeige und zu Symbologieoptionen für Raster-Layer finden Sie unter Anzeigen von Rastern und Verbessern der Anzeige von Raster-Daten.
Anzeigen von TIN-Oberflächen in ArcScene
TINs bestehen aus dreieckigen Flächen sowie Knoten und Kanten, die diese Dreiecke bilden. Sie können auch Bruchkanten enthalten. Dies sind Linien, die Kanten miteinander verbinden und eine wichtige Rolle in der Bestimmung der Form einer Oberfläche spielen. Beispiele für Bruchkanten sind Bergrücken, Straßen oder Wasserläufe.
Ein TIN wird zum Beschreiben einer Oberfläche verwendet und muss nicht unbedingt in der 3D-Ansicht angezeigt werden. Sie können andere Daten darüber drapieren, z. B. eine Luftaufnahme, um die Topographie anzuzeigen. Sie können das TIN jedoch ggf. in ArcMap oder ArcScene als Layer anzeigen. Dies ist unter Umständen notwendig, wenn Sie keine weiteren Daten haben, die über die vollständige Ausdehnung des TINs drapiert werden können.
Sie können entweder nur eine Art von TIN-Feature (z. B. nur Dreiecke) oder alle TIN-Features darstellen. Sie können weiterhin jeden Feature-Typ mit einer separaten Symbologie symbolisieren. TIN-Knoten und -Dreiecke können mit Ganzzahlwerten markiert sein, die Ihnen die Möglichkeit bieten, zusätzliche Informationen zu diesen zu speichern. Diese Ganzzahlwerte können als Lookup-Codes verwendet werden, z. B. um die Genauigkeit der Datenquelle des Eingabe-Features oder die Art des Codes der Landnutzung für Flächen auf der Oberfläche nachzuweisen. Die Codes können aus Feldern der Eingabe-Feature-Classes entnommen werden. Sie können markierte Features mit Einzelwerten symbolisieren.
Einzelne Schritte zum Anzeigen von TIN-Oberflächen durch die Symbolisierung verschiedener Features finden Sie in den folgenden Themen:
Anzeigen von Terrain-Oberflächen in ArcScene
Ein Terrain-Dataset ist eine abgeleitete Datenquelle, die anhand von beteiligten Point-, Line- und Polygon-Feature-Classes berechnet wird. Sie wird ähnlich wie TINs angezeigt, bei denen die Symbologie aus dreieckigen Facetten besteht und sich die Dreiecke wiederum aus Knoten und Kanten zusammensetzen.
Standardmäßig können Terrain-Layer in ArcScene nicht direkt angezeigt oder als Höhenquellen verwendet werden. Wenn Sie ein Terrain-Dataset in ArcScene verwenden möchten, müssen Sie den Interessenbereich als Raster oder TIN exportieren.
Um einfallsreiche Oberflächenmodelle für eine 3D-Szene zu generieren, exportieren Sie das Terrain-Dataset oder einen Teil des Terrain-Datasets, mit dem Sie in ArcScene arbeiten möchten, mit den 3D Analyst-Geoverarbeitungswerkzeugen. Sie können das Werkzeug Terrain in Raster oder Terrain in TIN zur Durchführung der Konvertierung verwenden.
Anzeigen von LAS-Dataset-Oberflächen in ArcScene
Ein LAS-Dataset speichert Verweise auf eine oder mehrere LAS-Dateien auf dem Datenträger sowie auf zusätzliche Oberflächen-Features. Das LAS-Dataset kann als Oberfläche oder in Form von Punkten angezeigt werden. Der oberflächenbasierte Layer-Typ ist insofern vergleichbar mit TIN- oder Terrain-Dataset-Layern, als er mehrere Anzeige-Renderer unterstützt. Sie können die Dreiecke nach Höhenbereichen, Neigung, Ausrichtung oder Konturlinien farbig darstellen. Sie können darüber hinaus Bruchkanten, Dreieckskanten und Knoten der triangulierten Oberfläche anzeigen. Wenn ein LAS-Dataset ArcScene hinzugefügt wird, werden die kleinsten umgebenden Rechtecke, die die Ausdehnungen der LAS-Dateien im LAS-Dataset darstellen, jedes Mal angezeigt, wenn die LAS-Daten in der Szene dargestellt werden. Diese Rechtecke werden ausgeblendet, nachdem die einzelnen LAS-Dateien geladen oder erneut geladen wurden.
Einzelne Schritte zum Anzeigen von LAS-Dataset-Oberflächen in ArcScene finden Sie in den folgenden Themen: