Топо в растр (Инструменты 3D Analyst)
Краткая информация
Интерполирует гидрологически корректную растровую поверхность по точечным, линейным и полигональным данным.
Использование
- Лучшие результаты будут получены в том случае, если все входные данные хранятся в одной и той же плоской (или планарной) системе координат и имеют одни и те же единицы измерения высоты. Могут быть использованы неспроецированные данные (широта-долгота); но в этом случае результаты могут быть неточными, особенно на высоких широтах.
– Если в выходную ячейку попадает более одной входной точки, Топо в растр использует для интерполяции среднее значение (рассматриваются только первые 100 точек, которые попадают в ячейку, остальные игнорируются). Если алгоритмом учитывается слишком большое количество точек, может возникнуть ошибка, указывающая на то, что в наборе точечных данных слишком много точек. Максимальное количество используемых точек вычисляется по формуле NRows * NCols, где NRows – число строк в выходном растре, а NCols – число столбцов.
Когда типом входных данных является Изолиния, алгоритм сначала строит генерализованную морфологию поверхности, основываясь на кривизне изолиний. Затем алгоритм добавляет изолинии в качестве источника информации по высотам. Изолинии наилучшим образом подходят для крупномасштабных данных, где изолинии служат надежными индикаторами водотоков и линий водоразделов (хребтов). При более мелких масштабах может быть более эффективно и менее затратно оцифровать точки перегиба изолиний и воспользоваться ими в качестве входного класса точечных объектов.
Параметр Размер выходной ячейки может быть задан числовым значением или получен из имеющегося набора растровых данных. Если размер ячейки не был явно указан в качестве значения параметра, он извлекается из параметра среды Размер ячейки, если он был указан. Если параметр размера ячейки или параметр среды размера ячейки не были заданы, но задан параметр среды Растр привязки, используется размер ячейки растра привязки. Если нечего не задано, размер ячейки рассчитывается как меньшее из значений ширины или высоты экстента, деленных на 250, в которых экстент находится в выходной системе координат, указанной в параметрах среды.
Если размер ячейки задан с использованием числового значения, инструмент будет использовать его непосредственно для выходного растра.
Если размер ячейки задан с использованием набора растровых данных, параметр покажет путь к набору растровых данных вместо значения размера ячейки. Размер ячейки этого набора растровых данных будет использоваться непосредственно в анализе при условии, что пространственная привязка набора данных совпадает с выходной пространственной привязкой. Если пространственная привязка набора данных отличается от выходной пространственной привязки, она будет спроецирована на основе значения Метод проецирования размера ячейки.
Представление извилистых водотоков или использование дуг для представления двух берегов водотока может давать ненадежные результаты. Данные по водотокам всегда имеют приоритет по отношению к точечным данным или данным изолиний; следовательно, точки данных по высотам, которые конфликтуют с общим снижением русла водотока, игнорируются. Данные по водотокам – это мощный способ добавления топографической информации в алгоритм интерполяции. В итоге, это позволяет повысить качество выходной ЦМР.
Для форматов данных, поддерживающих значения Null, таких как классы объектов файловой базы геоданных, значение Null будет игнорироваться при использовании в качестве входных данных.
Типичные значения для Допуска 1 и Допуска 2 следующие:
Для точечных данных при масштабе 1:100 000 используйте значения 5,0 и 200,0.
Для менее плотного набора точек, до масштаба 1:500 000, используйте значения 10,0 и 400,0.
Для данных изолиний с интервалом горизонталей, равным 10, используйте значения 5,0 и 100,0.
Допуск 2 должен быть как минимум в 6 раз больше, чем Допуск 1.
Чтобы упростить процедуру экспериментов с входными данными и параметрами, воспользуйтесь диалоговым окном Топо в Растр для создания выходного файла параметров, который может быть отредактирован в любом текстовом редакторе и использован в качестве входных данных для инструмента Топо в Растр по параметрам.
Для работы данного инструмента требуется большой объем оперативной памяти, поэтому построение больших выходных растров не является возможным. Если необходим большой выходной растр, следует использовать параметр Область расширения (в ячейках), чтобы получить меньшие выходные растры. Для получения более подробной информации о том, как это сделать, см. раздел создание и мозаика растров в документе справки Как работает Топо в растр.
Параметры
| Подпись | Объяснение | Тип данных |
|---|---|---|
|
Входные векторные данные |
Входные объекты, содержащие z-значения, из которых путем интерполяции будет построен растр поверхности. Каждый входной объект может иметь поле, содержащее z-значения, и должен относиться к одному из шести типов.
Допускается использование входных данных девяти типов:
|
TopoInput |
|
Выходная растровая поверхность |
Выходной растр интерполированной поверхности. Это всегда растр с плавающей точкой. |
Raster Dataset |
|
Размер выходной ячейки (Дополнительный) |
Размер ячейки, который будет использован при создании выходного растра. Этот параметр может быть задан числовым значениям или получен из имеющегося набора растровых данных. Если размер ячейки не был явно указан в качестве значения параметра, используется параметр среды Размер ячейки, если он задан, иначе будут применены дополнительные правила для его вычисления по другим входным данным. Более подробную информацию см. в разделе об использовании. |
Analysis Cell Size |
|
Выходной экстент (Дополнительный) |
Экстент выходного набора растровых данных. Интерполяция будет выполняться до границ по x и y, и ячейками вне этого экстента будет присвоено значение NoData. Для лучших результатов интерполяции вдоль краев выходного растра, границы по x и y должны быть меньше, чем экстент входных данных, по крайней мере, на 10 ячеек с каждой стороны. Экстент по умолчанию – это наибольший из всех экстентов входных данных объектов.
Если координаты заданы вручную, они должны быть числовыми значениями в системе координат активной карты. На карте могут использоваться единицы отображения, отличные от введенных координат. Используйте знак отрицательного значения для координат юга и запада. |
Extent |
|
Область расширения (в ячейках) (Дополнительный) |
Расстояние в ячейках, определяющее на сколько будет расширена интерполяция за пределы заданного выходного экстента и границы. Значение должно быть больше или равно нулю. Значение по умолчанию равно 20. Если наборы пространственных объектов Выходной экстент и Граница совпадают с границами входных данных (по умолчанию), значения вдоль краев ЦМР, полученные в результате интерполяции, не будут в точности совпадать с краями смежных ЦМР. Это происходит из-за того, что они интерполируются с использованием только половины точек, которые задействованы в интерполяции для точек, расположенных в середине растра и окруженных входными данными со всех сторон. Опция Область расширения (в ячейках) позволяет использовать при интерполяции входные данные, расположенные за этими границами. |
Long |
|
Минимальное значение Z, используемое для интерполяции (Дополнительный) |
Минимальное z-значение, используемое в интерполяции. Значение по умолчанию на 20 процентов ниже минимального из всех входных значений. |
Double |
|
Максимальное значение Z, используемое для интерполяции (Дополнительный) |
Максимальное z-значение, используемое в интерполяции. Значение по умолчанию на 20 процентов выше максимального из всех входных значений. |
Double |
|
Принудительное заполнение (Дополнительный) |
Тип применяемого принудительного заполнения. Может быть определена опция принудительного заполнения, которая попытается удалить все локальные понижения или депрессии с целью создания гидрологически корректной ЦМР. Если точки локальных понижений были однозначно определены в качестве входных топографических объектов, эти депрессии не будут заполняться.
|
String |
|
Первичный тип входных данных (Дополнительный) |
Доминирующий тип данных по высотам. Определение подходящей выборки оптимизирует метод поиска, используемый при построении водотоков и водоразделов (линий хребтов).
|
String |
|
Максимальное число повторений (Дополнительный) |
Максимальное число повторений процесса интерполяции. Число итераций должно быть больше нуля. Предлагаемое по умолчанию значение, равное 20, как правило, является адекватным как для изолиний, так и для линейных данных. Значение, равное 30, удалит меньшее количество ложных локальных понижений. В редких случаях, более высокие значения (45-50) могут быть полезны для удаления большего количества локальных понижений или для определения большего количества водоразделов и водотоков. Процесс итерации останавливается для каждого расширения грида после достижения максимального числа итераций. |
Long |
|
Поправка на шероховатость (Дополнительный) |
Интегрированный квадрат второй производной как мера шероховатости поверхности. Поправка за шероховатость должна быть больше или равна нулю. Если основным типом входных данных является Изолиния, то по умолчанию используется ноль. Если основным типом входных данных является Точка, то по умолчанию используется 0,5. Значения больше этого, как правило, не рекомендуются. |
Double |
|
Коэффициент ошибки разделения (Дополнительный) |
Коэффициент ошибки разделения используется для настройки величины сглаживания при преобразовании входных данных в растр. Значение должно быть больше нуля. Обычный диапазон значений для уравнивания – от 0,25 до 4, а значение по умолчанию равно 1. Более низкое значение приводит к меньшему сглаживанию данных; более высокие значения приводят к большему сглаживанию. |
Double |
|
Вертикальная стандартная ошибка (Дополнительный) |
Размер случайной погрешности в z-значениях входных данных. Значение должно быть больше или равно нулю. Значение по умолчанию равно нулю. Стандартная погрешность по вертикали может быть задана равной меньшему положительному значению, если в данных есть значительные случайные (несистематические) вертикальные погрешности с одинаковой дисперсией. В этом случае, определите стандартную ошибку по вертикали равной стандартному отклонению этих погрешностей. Для большинства наборов данных по высотам погрешность по вертикали должна задаваться равной нулю, но она может быть задана равной маленькому положительному значению для стабилизации сходимости при построении растра по точечным данным с использованием линейных данных по водотокам. |
Double |
|
Допуск 1 (Дополнительный) |
Этот допуск отражает точность и плотность точек высот по отношению к дренажным характеристикам поверхности. Для точечных наборов данных задавайте допуск равным стандартной погрешности в высотных данных. Для горизонталей используйте средний интервал горизонтали. Значение должно быть больше или равно нулю. Значение по умолчанию 2,5, если тип данных Изолиния, и ноль, если тип данных Точка. |
Double |
|
Допуск 2 (Дополнительный) |
Этот допуск препятствует движению стока через нереально высокие барьеры. Значение должно быть больше нуля. Значение по умолчанию 100, если тип данных Изолиния, и 200, если тип данных Точка. |
Double |
|
Выходные полилинейные объекты водотоков (Дополнительный) |
Выходной класс линейных объектов водотоков и хребтов (водоразделов). Линейные объекты создаются в начале процесса интерполяции. Он обеспечивает общую морфологию поверхности для интерполяции. Данный класс может использоваться для проверки корректности дренажной системы и морфологии рельефа путем сравнения с существующими данными по водотокам и водоразделам. Полилинейные объекты имеют следующие коды:
|
Feature Class |
|
Выходные точечные объекты остаточных локальных понижений (Дополнительный) |
Выходной класс точечных объектов, состоящий из оставшихся точек локальных понижений. Это локальные понижения, которые не были заданы во входных векторных данных локальных понижений и не были удалены при выполнении принудительного заполнения. Настройка значений допусков, Допуск 1 и Допуск 2, может сократить число остаточных локальных понижений. Остающиеся локальные понижения зачастую указывают на ошибки во входных данных, которые не могут быть исправлены алгоритмом принудительного заполнения локальных понижений. Это может служить эффективным способом выявления неявных ошибок в высотах. |
Feature Class |
|
Выходной файл диагностики (Дополнительный) |
Выходной файл диагностики, в котором перечислены все использованные входные данные и параметры, а также количество локальных понижений, исправленных при каждом разрешении и при каждой итерации. |
File |
|
Выходной файл параметров (Дополнительный) |
Выходной файл параметров, в котором перечислены все использованные входные данные и параметры, и который может применяться с инструментом Топо в растр по параметрам для повторного проведения интерполяции. |
File |
|
Коэффициент шероховатости кривизны профиля (Дополнительный) |
Фактор шероховатости кривизны профиля ― это локальный адаптивный фактор, который может использоваться для частичного замещения общей кривизны. В сочетании с изолиниями высокого качества его использование может привести к отличным результатам, но с плохими данными результаты могут быть нестабильны. Значение 0,0 соответствует отсутствию кривизны профиля (по умолчанию); 0,5 – средней кривизне профиля; 0,8 – наибольшей кривизне профиля. Значения, превышающие 0,8, настоятельно не рекомендуются в применении. |
Double |
|
Выходные точечные объекты невязки (Дополнительный) |
Класс выходных точечных объектов для всех больших невязок высот в масштабе по локальной погрешности дискретизации. Все измеренные невязки, имеющие значение больше 10, должны быть проверены на возможные ошибки во входных данных высот и водотоков. Крупномасштабные невязки указывают на конфликты между входными данными высот и водотоков. Они также могут быть связаны с ошибками, выявленными при автоматическом принудительном заполнении речного бассейна. Эти конфликты могут быть устранены при помощи дополнительной линии водотока и/или дополнительных значений высот точек, но сначала следует проверить и исправить ошибки в существующих входных данных. Большие невязки вне масштаба обычно указывают на ошибки в высотах входных данных. |
Feature Class |
|
Выходные точечные объекты ошибок водотоков и обрывов (Дополнительный) |
Выходной точечный класс объектов для расположений, в которых возможно появление ошибок для водотоков и обывов. Местоположения, где водотоки имеют замкнутые петли, рукава и протоки по обрывам, можно идентифицировать из класса точечных объектов. Также можно выявить обрывы, чьи соседние ячейки имеют несоответствия с верхними и нижними сторонами обрыва. Это может быть хорошим индикатором обрывов с неверным направлением. Точки кодируются следующим образом:
|
Feature Class |
|
Выходные точечные объекты ошибок изолиний (Дополнительный) |
Выходной точечный класс объектов для возможных ошибок, связанных с входными данными изолиний. Изолинии со смещением по высоте, в пять раз превышающим среднеквадратическое отклонение значений изолинии, как показано в выходном растре, заносятся в данный класс объектов. Изолинии, соединяющиеся с другими изолиниями с иной высотой, отмечены в этом классе объектов кодом 1, это явный признак ошибки надписи изолинии. |
Feature Class |
— Экстент будет основан на активной карте или сцене.
- Экстент будет основан на прямоугольнике, нарисованном на карте или в сцене.
— Экстент будет основан на активном слое карты. Выберите доступный слой или воспользуйтесь опцией Экстент данных во всех слоях. У каждого слоя карте есть следующие опции:
- Экстент всех объектов.
- используйте экстент выбранных объектов.
- Экстент отображаемых объектов.
— Экстент будет основан на наборе данных.
- Экстент может быть скопирован в буфер обмена и вставлен из него.
- Копирует координаты экстента и систему координат в буфер обмена.
— Экстент будет сброшен до значения по умолчанию.Параметры среды
Автоподтверждение, Размер ячейки, Метод проецирования размера ячейки, Текущая рабочая область, Выходное Z-значение по умолчанию, Экстент, Географические преобразования, Маска, Разрешение M, Допуск M, Выходное ключевое слово конфигурации, Выходная система координат, Наличие выходных значений M, Выходные данные содержат Z значения, Выходной M домен, Выходной XY домен, Выходной Z домен, Временная рабочая область, Растр привязки, Размер листа, Перенос описаний доменов полей, Разрешение XY, Допуск XY, Разрешение Z, Допуск Z
Информация о лицензировании
- Basic: Требуется 3D Analyst или Spatial Analyst
- Standard: Требуется 3D Analyst или Spatial Analyst
- Advanced: Требуется 3D Analyst или Spatial Analyst