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只有在对中到大比例的表面制图表达时才可能需要路面边缘要素。
可通过规则来指定在使用小比例时不显示这些要素,从而改善性能。
地理数据库中的terrain数据集引用原始要素类。
它不会实际地将表面存储为栅格或TIN。
相反,它会对数据进行组织以获得较快的检索速度,并会动态生成TIN表面。
在组织过程中,会创建terrain“金字塔”,用于只从数据库中快速检索构建具有所需细节层次(LOD)的给定感兴趣区域(AOI)表面所需的数据。
可以相对于当前显示比例使用适当的金字塔等级,也可以在分析功能中由用户进行选择,以便使用适当的分辨率等级来满足精度要求。
Terrain数据集及其支持的工具集合,使得基于矢量的表面测量值的存储和维护变得容易,而且还能够使用从这些测量值生成的表面。
所提供的地理处理功能用于将数据从外部源加载到地理数据库要素类中。
编辑工具和地理数据库工具用于维护和更新随时间变化的数据。
交互显示和查询工具可以浏览和使用terrain表面。
可以基于感兴趣区域(AOI)和细节层次(LOD)从terrain中提取TIN和栅格。
这一系列工具为表面生成和使用提供了全套的解决方案。
在ArcGIS中使用terrain数据集的概述
处理数据源(如立体捕获的摄影测量要素)和3D数据(如激光雷达、声纳和海洋测深学数据)的离散多点集合时,在地理数据库中使用terrain数据集可能有助于您更好地管理这些信息。
人们越来越多地使用激光雷达和其他传感器来采集高程观测的高分辨率数据集和大规模的点数据集。
地理数据库适用于管理这些关键数据资产,还可将这些数据资产和其他数据源集成到terrain数据集中。
Terrain数据集有助于进行以下操作:
∙将基于3D的离散多点观测与其他数据源(例如,使用立体摄影测量方式捕获的3D要素)相集成,从而更准确地表示研究区域的terrain并建立terrain模型。
∙使用ArcGIS3DAnalyst扩展模块在GIS中执行多种类型的3D空间分析。
∙获得基于栅格的数字高程模型,以便在ArcGISSpatialAnalyst扩展模块等建模和分析系统中使用。
Terrain包括金字塔,而金字塔提供了多种细节层次以供在不同的比例下使用。
下表提供了有关ArcGISterrain数据集支持的重要信息的链接,包括若干在ArcGIS中构建和使用terrain的常用工作流。
Terrain数据集任务
任务
详细信息链接
设计terrain数据集
请参阅设计terrain数据集。
在地理数据库中的公用要素数据集内创建一组要素类。
请参阅使用要素数据集。
将3D数据加载到要素类中
请参阅terrain的数据导入和加载工具。
使用ArcCatalog或目录窗口构建terrain数据集
请参阅使用新建Terrain向导构建terrain数据集。
使用地理处理工具构建terrain数据集
请参阅使用地理处理工具构建terrain数据集。
绘制和显示terrain数据集
请参阅显示terrain数据集。
在ArcGlobe和ArcScene中使用terrain数据集
请参阅对ArcGIS中的terrain数据集进行3D可视化。
管理terrain数据集及其要素类数据源的更新
请参阅更新和编辑terrain数据集。
管理版本化地理数据库中的terrain
请参阅terrain数据集的多用户编辑和版本化。
Terrain数据集链接
基本地形数据集词汇
本主题将对使用ArcGIS地形数据集时会遇到的一些术语进行概述。
Terrain数据集术语
术语
描述
不规则三角网(TIN)
一种将地理空间分割为连续的不重叠三角形的矢量数据结构。
每个三角形的折点都是具有x、y和z值的采样数据点。
这些采样点通过线相连,从而构成Delaunay三角形。
TIN既可用于存储和显示表面模型,又可以用作按地形需要而构建的背景结构。
Terrain数据集
LAS数据集
LAS数据集存储对磁盘上一个或多个LAS文件以及包含表面约束的要素的引用。
LAS数据集允许您方便快捷地检查LAS文件,并提供了包含在LAS文件中激光雷达数据的详细统计数据和区域coverage。
地形数据集与TIN
TIN和地形数据集都是用于显示表面数据的极佳方法。
两种表面格式都拥有各自的用途及优势。
下表将对TIN和地形数据集进行比较。
∙地理数据集由地理数据库所支持,而TIN则直接存储在磁盘上,不能存储在地理数据库中。
∙terrain数据集与其创建所依据的源测量值之间保持着联系。
而TIN创建完毕后即与源测量值失去联系。
∙建议的TIN最大限制为5百万个点,而terrain数据集则没有大小限制。
∙TIN能以3D模式在ArcScene中显示,而terrain数据集则不能。
∙对地形数据集的编辑是通过修改源测量值实现的。
对TIN的编辑是通过修改三角测量实现的。
Delaunay三角测量
一项通过点数据集创建出连续的互不重叠的三角形网的技术。
每个三角形的外接圆内部都不包含点数据集中的点。
Delaunay三角测量是以俄罗斯数学家BorisNikolaevichDelaunay的名字命名的。
约束型Delaunay
除了沿隔断线的地方,约束型Delaunay三角测量在其他任何地方都遵循传统的Delaunay准则。
使用传统的Delaunay三角测量方法时,会对隔断线进行增密,以确保生成的三角测量仍遵守Delaunay准则。
这样,一条输入隔断线线段将导致形成多条三角形边。
如果使用约束型Delaunay三角测量,不会进行增密,并且每条隔断线线段都作为一条单边添加。
ArcGIS3DAnalyst扩展模块
ArcGIS的扩展模块之一。
ArcGIS3DAnalyst扩展模块提供用于在三维(3D)环境中创建、显示和分析GIS数据的工具。
离散多点
由通常是从激光雷达、声纳和摄影测量等数据源中获取的点组成的数据集。
多点
将许多点记录存储在数据库某一行中的多点要素类。
地形金字塔
为提高terrain数据集的效率而生成的细节等级地形金字塔通过点减少(又称点细化)过程生成。
这样会减少表示给定区域的表面所需的测量值数。
有两种金字塔类型:
z容差和窗口大小。
Z容差金字塔
Z容差金字塔会根据垂直精度约束对点进行细化。
窗口大小金字塔
窗口大小金字塔会根据水平采样密度对点进行细化。
隔断线
TIN或地形数据集中用来表示表面(例如,山脊、道路或河流)坡度发生明显突变的线。
在TIN或地形数据集中,任何三角形都不能与隔断线相交(即,隔断线被强化为三角形边)。
隔断线上的z值既可以是常量,也可以是变量。
裁剪多边形
多边形用于限定地形表面的边界。
当数据区的形状不规则时,便需要使用这些多边形。
如果没有裁剪多边形,数据区将成为凸多边形,从而在表面产生错误。
三角测量为连接外围点可能要创建狭长的三角形,也会在表面产生错误。
面
在TIN或terrain数据集中,以三条边和三个结点作为边界的三角形平面。
面之间不会相互重叠;
每个面都与表面上的其他三个面相邻。
面以坡向和坡度来定义平面。
结点
TIN或地形数据集中三角形的三个折点之一,节点与所有相汇于此处的三角形都存在拓扑连接。
TIN或terrain数据集中的每个采样点在三角测量中都会变为能够存储高程z值和标记值的结点。
标记代表用户定义的有关区域的条件。
三角形
TIN表面上的面。
TIN表面上的每个三角形都是由三条边和三个结点来定义的,并且与TIN表面上的一到三个三角形相邻。
TIN三角形可用于获取坡向和坡度信息,并可带有标记值属性。
点间距
用于构建地形数据集的点之间的最常见距离。
组
组用于为参与地形数据集的线和多边形要素定义多种详细程度。
锚点
锚点在地形数据集的所有金字塔等级中都保持不变。
这些点不会被过滤或细化掉。
terrain概貌
terrain概貌是地形数据集的最粗略表示,专门用于在缩放至或超出全图范围时的快速绘制。
要素数据集
共享同一空间参考的数据集的容器;
即,这些数据集共用一个坐标系,并且其要素都落在同一公共地理区域内。
在同一要素数据集中可以存储具有不同几何类型的要素类。
激光雷达
激光雷达(激光探测及测距)是一项遥感技术,它利用激光对地球表面以x、y和z测量值方式进行密集采样。
激光雷达数据集能生成可通过地形数据集进行显示和分析的离散多点数据集。
LAS格式
LAS是一种用于激光雷达数据交换的开放式/已发布标准文件格式。
它是一种二进制文件格式,其中保留与激光雷达数据有关的特定信息。
供应商与客户可通过它来交换数据和保留特定于此类数据的所有信息。
声纳
声纳(声音导航和测距)是一种利用声波绘制海底形状的水下制图技术。
声纳数据集能生成可通过地形数据集进行显示和分析的离散多点数据集。
表面要素类型
向地形添加要素类时,需要指明其表面要素类型。
它将定义在对地形数据集表面进行定义时该要素类所发挥的作用。
存在离散多点、隔断线以及若干种面类型。
使用terrain数据集的优势
数据类型»
Terrain
terrain数据集和相关工具在数据管理、分析和可视化方面具有优势。
terrain数据集的一些主要优势如下:
∙可在地理数据库中存储和管理基于矢量的terrain信息。
∙具有可伸缩和无缝的特性。
集合可以容纳数十亿个点。
∙根据感兴趣区域和精度要求,terrain金字塔允许用户通过优化的数据库查询快速地检索相应子集。
terrain金字塔提供了一种基于已知垂直或水平分辨率的比例尺相关泛化的形式。
∙可以随时间推移对terrain进行修改。
∙可以在局部进行编辑,因而无需重新构建整个模型。
∙在ArcSDE中,可以对terrain进行版本管理。
与处理其他数据类型一样,版本管理功能提供了一种在多用户环境中编辑数据和推导假设方案的行之有效的方法。
∙使用ArcSDE
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