Упорядочить контуры зданий (Инструменты 3D Analyst)

Краткая информация

Нормализует контуры полигонов зданий путем исключения нежелательных артефактов в их геометрии.

Иллюстрация

Иллюстрация инструмента Упорядочить контуры зданий

Использование

Этот инструмент использует алгоритм сжатия полилиний для исправления искажений в полигонах контуров зданий, созданных во время рабочего процесса извлечения объектов, который может производить нежелательные артефакты.
Если контуры зданий содержат круглые структуры, обработайте их в первую очередь. Показатель компактности может применяться для определения круглых строений. Чтобы вычислить это значение, выполните следующее:
1. Добавьте поле двойной точности.
2. В калькуляторе поля вычислите следующее выражение:
  
  \((4 \space * \space 3.14159265358979 \space * !shape\space .area!) \space / \space !shape.length! \space * * \space 2\)
3. Правильный круг будет иметь значение 1. Но поскольку полигоны, обработанные этим инструментов, будут с некоторыми неровностями, значения, близкие к 1, вероятно будут иметь круглую форму. Оцените полученные результаты, чтобы определить минимальное значение для круглого строения. Затем выберите значения, большие или равные этому, перед выполнением данного инструмента с параметром Метод, установленным на Окружность.
Задайте параметр Метод на Любые углы, если контуры здания представляют геометрию с ребрами, образующими комбинацию углов, которые включают, помимо прочего, изгибы 45° и 90°. Начните с выбора поднабора объектов, содержащих ребра неправильной формы, и оцените, какое значение диагонального штрафного коэффициента дает желаемый результат. Если результат неверно обозначает диагональные ребра, измените значения допуска, чтобы ограничить зону упорядочивания и постепенно снизить диагональный штрафной коэффициент. Если выходные данные содержат нежелательные ребра с острыми внутренними углами, повторно запустите инструмент, увеличивая при этом диагональный штрафной коэффициент до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат. Затем используйте это значение для обработки всего набора данных.
Когда опция Любые углы используется на компьютере с графической картой NVIDIA, которая поддерживает CUDA и имеет более 2 ГБ памяти, инструмент будет использовать графический процессор для выполнения своей операции. Вы можете изменить это поведение в параметре среды Тип процессора. При наличии нескольких графических процессоров, необходимый графический процессор можно указать с помощью параметра среды GPU ID.
Если инструмент не производит упорядоченные полигоны с заданными входными данными, в выходные данные копируются исходные объекты. Значение, указанное в поле STATUS будет показывать, был ли объект упорядочен следующим образом:
- 0—Упорядоченный объект
- 1—Исходный объект
При использовании метода Окружности с геометрией, где есть большие различия в размерах, использование опции Отношение площади для параметра Тип допуска может дать лучшие результаты, чем опция Расстояние, поскольку построение выходных объектов будет ограничено размером исходной геометрии в отличие от фиксированного размера, который может работать для ограниченного поднабора исходных объектов.

Подпись	Объяснение	Тип данных
Входные объекты	Полигоны для упорядочивания, представляющие контуры зданий.	Feature Layer
Выходной класс пространственных объектов	Класс объектов, который будет получен.	Feature Class
Метод	Указывает метод упорядочивания, используемый для обработки входных объектов. Right Angles–Shapes composed of 90° angles between adjoining edges will be constructed. Right Angles and Diagonals–Shapes composed of 45° and 90° angles between adjoining edges will be constructed. Any Angles–Shapes that form any angles between adjoining edges will be constructed. Circle–The best fitting circle around the input features will be constructed.	String
Допуск	Для большинства методов это значение представляет максимальное расстояние, на которые упорядоченный контур может отступать от границы его исходного объекта. Указанные значения будут основываться на линейных единицах системы координат входных объектов. При использовании метода Окружность эту опцию также можно интерпретировать как отношение разницы между исходным объектом и его регуляризованным результатом к площади регуляризованного результата на основе выбора, сделанного в параметре Тип допуска.	Double
Сгущение	Интервал выборки, который будет использован для оценки того, будет ли упорядоченный объект прямым или искривленным. Уплотнение должно быть меньше или равно значению допуска. Этот параметр используется только для методов, поддерживающих определение прямых углов.	Double
Точность	Точность пространственной сетки, используемой в процессе упорядочивания. Действительные значения находятся в диапазоне от 0.05 до 0.25.	Double
Диагональный штрафной коэффициент	При использовании метода Прямые углы и диагонали это значение определяет вероятность построения прямых углов или диагональных ребер между двумя смежными сегментами. При использовании метода Любые углы это значение определяет вероятность построения диагональных ребер, которые не соответствуют предпочтительным ребрам, определенным алгоритмом инструмента. Если значение штрафного коэффициента установлено равным 0, предпочтительные ребра не будут использоваться, что приведет к созданию упрощенного неправильного полигона. Как правило, чем выше значение, тем менее вероятно, что будет построено диагональное ребро.	Double
Минимальный радиус	Наименьший радиус, допустимый для упорядоченной окружности. Значение 0 означает, что минимальный предел размера отсутствует. Эта опция доступна только для метода Окружность.	Double
Максимальный радиус	Наибольший радиус, допустимый для упорядоченной окружности. Эта опция доступна только для метода Окружность.	Double
Объект выравнивания (Дополнительный)	Линейный объект, который будет использоваться для выравнивания ориентации упорядоченных полигонов. Каждый полигон будет выровнен только по одному линейному объекту.	Feature Layer
Допуск выравнивания (Дополнительный)	Максимальное пороговое расстояние, которое будет использоваться для поиска ближайшего объекта выравнивания. Например, значение 20 метров означает, что для выравнивания регуляризованного полигона будет использоваться ближайшая линия, находящаяся в пределах 20 метров.	Linear Unit
Тип допуска (Дополнительный)	Определяет допуск, который будет применен, если параметр Метод установлен на Окружность. Distance–The tolerance will represent the maximum distance from the boundary of the feature being processed. This is the default. Area Ratio–The tolerance will represent the maximum limit for the ratio between the area of the original feature that differs from the regularized circle and the area of the regularized circle.	String

arcpy.3d.RegularizeBuildingFootprint(in_features, out_feature_class, method, tolerance, densification, precision, diagonal_penalty, min_radius, max_radius, {alignment_feature}, {alignment_tolerance}, {tolerance_type})

Имя	Объяснение	Тип данных
in_features	Полигоны для упорядочивания, представляющие контуры зданий.	Feature Layer
out_feature_class	Класс объектов, который будет получен.	Feature Class
method	Указывает метод упорядочивания, используемый для обработки входных объектов. `RIGHT_ANGLES`–Shapes composed of 90° angles between adjoining edges will be constructed. `RIGHT_ANGLES_AND_DIAGONALS`–Shapes composed of 45° and 90° angles between adjoining edges will be constructed. `ANY_ANGLE`–Shapes that form any angles between adjoining edges will be constructed. `CIRCLE`–The best fitting circle around the input features will be constructed.	String
tolerance	Для большинства методов это значение представляет максимальное расстояние, на которые упорядоченный контур может отступать от границы его исходного объекта. Указанные значения будут основываться на линейных единицах системы координат входных объектов. При использовании метода `CIRCLE` эта опция также интерпретируется как отношение разности между исходным объектом и его регуляризованным результатом, в отличие от площади регуляризоанного результата, основанной на значении, указанном в параметре `tolerance_type`.	Double
densification	Интервал выборки, который будет использован для оценки того, будет ли упорядоченный объект прямым или искривленным. Уплотнение должно быть меньше или равно значению допуска. Этот параметр используется только для методов, поддерживающих определение прямых углов.	Double
precision	Точность пространственной сетки, используемой в процессе упорядочивания. Действительные значения находятся в диапазоне от 0.05 до 0.25.	Double
diagonal_penalty	При использовании метода `RIGHT_ANGLES_AND_DIAGONALS` это значение определяет вероятность построения прямых углов или диагональных ребер между двумя смежными сегментами. При использовании метода `ANY_ANGLES` это значение определяет вероятность построения диагональных ребер, которые не соответствуют предпочтительным ребрам, определенным алгоритмом инструмента. Как правило, чем выше значение, тем менее вероятно, что будет построено диагональное ребро.	Double
min_radius	Наименьший радиус, допустимый для упорядоченной окружности. Значение 0 означает, что минимальный предел размера отсутствует. Эта опция доступна только для метода `CIRCLE`.	Double
max_radius	Наибольший радиус, допустимый для упорядоченной окружности. Эта опция доступна только для метода `CIRCLE`.	Double
alignment_feature (Дополнительный)	Линейный объект, который будет использоваться для выравнивания ориентации упорядоченных полигонов. Каждый полигон будет выровнен только по одному линейному объекту.	Feature Layer
alignment_tolerance (Дополнительный)	Максимальное пороговое расстояние, которое будет использоваться для поиска ближайшего объекта выравнивания. Например, значение 20 метров означает, что для выравнивания регуляризованного полигона будет использоваться ближайшая линия, находящаяся в пределах 20 метров.	Linear Unit
tolerance_type (Дополнительный)	Определяет допуск, который будет применен, если параметр `method` установлен на `CIRCLE`. `DISTANCE`–The tolerance will represent the maximum distance from the boundary of the feature being processed. This is the default. `AREA_RATIO`–The tolerance will represent the maximum limit for the ratio between the area of the original feature that differs from the regularized circle and the area of the regularized circle.	String

Пример кода

RegularizeBuildingFootprint, пример 1 (окно Python)

В следующем примере показано использование этого инструмента в окне Python:

arcpy.env.workspace = 'c:/data'
arcpy.ddd.RegularizeBuildingFootprint('rough_footprints.shp',
                                      'regularized_footprints.shp',
                                      method='Circle', tolerance=1.5, min_radius=10,
                                      max_radius=20)

RegularizeBuildingFootprint, пример 2 (автономный скрипт)

В следующем примере показано использование этого инструмента в автономном скрипте Python:

'''****************************************************************************
       Name: Classify Lidar & Extract Building Footprints
Description: Extract footprint from lidar points classified as buildings,
             regularize its geometry, and calculate the building height.

****************************************************************************'''
import arcpy

lasd = arcpy.GetParameterAsText(0)
dem = arcpy.GetParameterAsText(1)
footprint = arcpy.GetParameterAsText(2)

try:
    desc = arcpy.Describe(lasd)
    if desc.spatialReference.linearUnitName in ['Foot_US', 'Foot']:
        unit = 'Feet'
    else:
        unit = 'Meters'
    ptSpacing = desc.pointSpacing * 2.25
    sampling = '{0} {1}'.format(ptSpacing, unit)
    # Classify overlap points
    arcpy.ddd.ClassifyLASOverlap(lasd, sampling)
    # Classify ground points
    arcpy.ddd.ClassifyLasGround(lasd)
    # Filter for ground points
    arcpy.management.MakeLasDatasetLayer(lasd, 'ground', class_code=[2])
    # Generate DEM
    arcpy.conversion.LasDatasetToRaster('ground', dem, 'ELEVATION',
                                        'BINNING NEAREST NATURAL_NEIGHBOR',
                                        sampling_type='CELLSIZE',
                                        sampling_value=desc.pointSpacing)
    # Classify noise points
    arcpy.ddd.ClassifyLasNoise(lasd, method='ISOLATION', edit_las='CLASSIFY',
                               withheld='WITHHELD', ground=dem,
                               low_z='-2 feet', high_z='300 feet',
                               max_neighbors=ptSpacing, step_width=ptSpacing,
                               step_height='10 feet')
    # Classify buildings
    arcpy.ddd.ClassifyLasBuilding(lasd, '7.5 feet', '80 Square Feet')
    #Classify vegetation
    arcpy.ddd.ClassifyLasByHeight(lasd, 'GROUND', [8, 20, 55],
                                  compute_stats='COMPUTE_STATS')
    # Filter LAS dataset for building points
    lasd_layer = 'building points'
    arcpy.management.MakeLasDatasetLayer(lasd, lasd_layer, class_code=[6])
    # Export raster from lidar using only building points
    temp_raster = 'in_memory/bldg_raster'
    arcpy.management.LasPointStatsAsRaster(lasd_layer, temp_raster,
                                           'PREDOMINANT_CLASS', 'CELLSIZE', 2.5)
    # Convert building raster to polygon
    temp_footprint = 'in_memory/footprint'
    arcpy.conversion.RasterToPolygon(temp_raster, temp_footprint)
    # Regularize building footprints
    arcpy.ddd.RegularizeBuildingFootprint(temp_footprint, footprint,
                                          method='RIGHT_ANGLES')

except arcpy.ExecuteError:
    print(arcpy.GetMessages())

Параметры среды

Текущая рабочая область, Выходная система координат, Географические преобразования, Экстент, Коэффициент параллельной обработки, Тип процессора, GPU ID

Информация о лицензировании

Basic: Требуется 3D Analyst
Standard: Требуется 3D Analyst
Advanced: Требуется 3D Analyst

Обзор группы инструментов Извлечение объектов
Поиск инструмента геообработки](../../help/analysis/geoprocessing/basics/find-geoprocessing-tools.md)