Funktionsweise von "Straßennetzwerk ausdünnen"

Straßennetzwerk ausdünnen

Mit dem Werkzeug Straßennetzwerk ausdünnen stellen Sie eine vereinfachte Sammlung von Straßen zusammen, indem Sie Segmente festlegen, die aus der Anzeige entfernt werden können, ohne das allgemeine Wesen, die Dichte und die Gesamtkonnektivität der Straßen zu beeinflussen. Features, die kein Teil der resultierenden Straßensammlung sind, werden durch ein Attribut in den Eingabe-Layern identifiziert, die in einer Definitionsabfrage oder einer Auswahl zum Erstellen eines neuen Layers verwendet werden können.

Mit Straßennetzwerk ausdünnen werden Features nicht tatsächlich gelöscht. Wenn Sie Features tatsächlich entfernen möchten, können Sie das Werkzeug Linie kürzen verwenden.

Der Grad der Ausdünnung einer Straßensammlung wird durch den Parameter Minimale Länge gesteuert. Dabei sollten die Morphologie und das Wesen des Straßennetzwerks berücksichtigt werden. In der Regel erfordern regelmäßige Straßenmuster mit gerasterten Flächen, wie sie in nordamerikanischen Städten üblich sind, eine größere minimale Länge als organisch gestaltete Straßensammlungen.

Verwenden Sie die folgende Tabelle als Richtlinie für Werte in Karteneinheiten, die mit diesem Parameter in unterschiedlichen Ausgabemaßstäben verwendet werden sollten. Verfeinern Sie diese Werte nach Bedarf, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

	Organisches, nicht gerastertes Straßenmuster			Regelmäßiges, gerastertes Straßenmuster
Endgültiger Maßstab	Karteneinheiten		Seiteneinheiten	Karteneinheiten		Seiteneinheiten
1:25,000	250 m	825 Fuß	1 cm	500 m	1.650 Fuß	2 cm
1:50,000	500 m	1.650 Fuß	1 cm	1.000 m	3.300 Fuß	2 cm
1:100,000	1.000 m	3.300 Fuß	1 cm	2.000 m	6.600 Fuß	2 cm
1:250,000	2.500 m	8.250 Fuß	1 cm	5.000 m	16.500 Fuß	2 cm
1:500,000	5.000 m	16.500 Fuß	1 cm	10.000 m	33.000 Fuß	2 cm

Überlegungen zur Datenaufbereitung

Mehrere Straßen-Layer können gleichzeitig bewertet werden, um sicherzustellen, dass in der endgültigen Anzeige alle Klassen von Straßen berücksichtigt werden. Dieses Werkzeug ist für die typischen räumlichen Beziehungen von Straßennetzwerken optimiert. Wenn das Werkzeug zum Verarbeiten anderer Themen verwendet wird, können unerwartete Ergebnisse auftreten. Es ist sehr wichtig, die Geometrie der Eingabe-Features ordnungsgemäß festzulegen, damit das Werkzeug die Beziehung der Features so beibehält, wie sie in einer Straßensammlung nebeneinander vorliegen. Beachten Sie die folgenden Anforderungen und Vorschläge für Eingabedaten:

Achtung:

Wenn sich die Eingabe-Features nicht in einem projizierten Koordinatensystem befinden, wird eine Warnung ausgelöst. Dieses Werkzeug beruht auf linearen Entfernungseinheiten, sodass in einem unprojizierten Koordinatensystem unerwartete Ergebnisse auftreten können. Es wird dringend empfohlen, dieses Werkzeug für Daten in einem projizierten Koordinatensystem auszuführen, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse gültig sind. Wenn das Koordinatensystem fehlt oder unbekannt ist, wird ein Fehler ausgelöst und keine Verarbeitung ausgeführt.

• Singlepart-Features: Die Eingabe-Features dürfen keine Multipart-Features enthalten. Mit dem Werkzeug Multipart in Singlepart erstellen Sie eine Topologie mit einer Linienregel Nur Singlepart, um Features in ein Singlepart zu konvertieren.

• Gemeinsame Segmente: Eingabe-Features sollten einander nicht derart überlappen, dass sie gemeinsame Segmente aufweisen. Erstellen Sie eine Topologie mit den Linienregeln Keine Überlappung und Keine Überlappung mit sich selbst, um diese Probleme zu beheben. Wenn das Werkzeug mit mehr als einem Eingabe-Layer ausgeführt wird, erstellen Sie eine Topologie mit der Regel Keine Überlappung mit. Wenn gemeinsame Features erkannt wurden, wird eine Warnung ausgelöst, aber das Werkzeug wird weiterhin ausgeführt. Die ObjectIDs der beteiligten Features werden in die Protokolldatei SharedGeom#.txt geschrieben (wobei "#" eine Ziffer darstellt, die inkrementell mit jeder generierten Protokolldatei zunimmt).

• Geometrie unterhalb der XY-Toleranz: Es kann Fälle geben, in denen die Features in den Daten unter den in der Karte oder Werkzeugumgebung angegebenen XY-Toleranzwerten liegen. Wenn Features mit Längen unterhalb der Toleranz erkannt werden, wird eine Warnung ausgelöst, und diese Features werden vom Werkzeug ignoriert. Die ObjectIDs von Features Geometrie unterhalb der Toleranz werden in die Protokolldatei GeomBelowTolerance#.txt geschrieben (wobei "#" eine Ziffer darstellt, die inkrementell mit jeder generierten Protokolldatei zunimmt).

• Leere oder NULL-Geometrie: Die Eingabe-Features müssen aus gültigen Geometrien bestehen. Wenn Features mit der Shape-Länge 0 oder NULL erkannt werden, wird eine Warnung ausgelöst, und diese Features werden vom Werkzeug ignoriert. Die ObjectIDs von Features mit leerer oder NULL-Geometrie werden in die Protokolldatei EmptyGeom#.txt geschrieben (wobei "#" eine Ziffer darstellt, die inkrementell mit jeder generierten Protokolldatei zunimmt). Verwenden Sie bei Bedarf das Werkzeug Geometrie reparieren, um solche Features zu reparieren.

• Sich überschneidende Features: Linien müssen an allen wahren Schnittpunkten geteilt werden, nicht jedoch bei Überführungen und Unterführungen. So finden Sie mit dem Werkzeug die richtigen Verbindungen zwischen den Straßen. Schnittpunkte, bei denen keine Teilung an der geeigneten Stelle erfolgt, führen möglicherweise zu unerwarteten Ergebnissen, da die Konnektivität der Straßen nicht genau bewertet wurde. Verwenden Sie die Feature-Topologieregeln Kein Schnittpunkt mit sich selbst und Nur an Endpunkten verbunden, um diese Probleme anzuzeigen und bei Bedarf zu beheben. Wenn sich überschneidende Features erkannt wurden, wird eine Warnung ausgelöst, aber das Werkzeug wird weiterhin ausgeführt. Die ObjectIDs von Schnittpunkten ohne Teilung werden in die Protokolldatei NotSplit#.txt geschrieben (wobei "#" eine Ziffer darstellt, die inkrementell mit jeder generierten Protokolldatei zunimmt).

• Falsche Sackgassen: Als falsche Sackgasse wird ein nicht verbundenes Segment bezeichnet, das bei der Symbolisierung im endgültigen Kartenmaßstab eine Verbindung aufzuweisen scheint. Dabei kann es sich um Flächen handeln, bei denen Sie aufgrund des visuellen Eindrucks von einer Verbindung ausgehen, die Features jedoch in Wirklichkeit nicht verbunden sind. Bei der Verarbeitung ohne Reparatur der Verbindung können unerwartet getrennte Features sichtbar werden. Unter Berücksichtigung des Bezugsmaßstabs wird jeder Endpunkt, der sich näher als 0,5 mm an einem anderen Liniensegment befindet, als falsche Sackgasse erkannt. Wenn falsche Sackgassen erkannt werden, wird eine Warnung ausgelöst, aber die Verarbeitung fortgesetzt. Erkannte falsche Sackgassen werden in die Protokolldatei DeadEnd#.txt geschrieben (wobei "#" eine Ziffer darstellt, die inkrementell mit jeder generierten Protokolldatei zunimmt).

• Der Speicherort der Protokolldateien, die möglicherweise bei Warnungen oder Fehlern generiert werden, ist vom Betriebssystem abhängig:

  • Unter Windows XP werden Protokolldateien in das Verzeichnis C:\Dokumente und Einstellungen\<Benutzername>\Anwendungsdaten\ESRI\GeoProcessing geschrieben.
  • Unter Windows Vista und Windows 7 werden Protokolldateien unter C:\Benutzer\<Benutzername>\AppData\ESRI\GeoProcessing geschrieben.

• Stützpunkte: Überflüssige Stützpunkte beeinträchtigen möglicherweise die Qualität und Verarbeitungszeit. Entfernen Sie sie mit dem Werkzeug Linie vereinfachen.

• Bezugsmaßstab: Stellen Sie sicher, dass der Bezugsmaßstab so festgelegt ist, dass der Parameter Minimale Länge in Seiteneinheiten (Punkte, Zoll, Millimeter, Zentimeter) angegeben wird.

Überlegungen zum Workflow

Am effektivsten verwenden Sie dieses Werkzeug zusammen mit anderen Werkzeugen zur Generalisierung und Grafikkonfliktlösung. Im Folgenden finden Sie einige Tipps zur Verwendung dieser Werkzeuge mit anderen Layern und anderen Werkzeugen in einem Workflow:

• Legen Sie die Feature-Hierarchie fest. Der Parameter Hierarchiefeld gibt die relative Wichtigkeit der Straßen-Features an. In der Regel entspricht dies der Art und Weise, in der Straßen klassifiziert und symbolisiert werden. Der Hierarchiewert 1 wird den wichtigsten Straßen zugeordnet; höhere Ganzzahlen geben zunehmend weniger bedeutende Straßen an. Wenden Sie auf die Eingabedaten möglichst nicht mehr als etwa fünf Klassifizierungsebenen an. Alle Eingabe-Layer werden bei der Hierarchisierung der Features zusammen bewertet. Daher muss jeder Layer ein Feld des gleichen Namens enthalten und für dieses die gleichen Klassifizierungswerte verwenden.

• Verwenden Sie mehrere Unsichtbarkeitsfelder. Zwar ist im Werkzeug nur ein Unsichtbarkeitsfeld angegeben, doch können Sie ggf. in den Eingabe-Feature-Classes mehrere Felder einrichten und das Werkzeug mit diesen verschiedenen Feldern mehrmals ausführen. So können Sie unterschiedliche vereinfachte Straßennetze für andere Maßstäbe erstellen und pflegen oder verschiedene Werte für "Minimale Länge" für den Vergleich von Ergebnissen verwenden.

• Wenn Sie Shapefiles verwenden, sollte das Unsichtbarkeitsfeld als -1 berechnet werden. Wenn es mit dem Standardwert 0 verarbeitet wird, werden mehr Features beibehalten, da das Werkzeug die Werte in diesem Feld bei Entscheidungen berücksichtigt. Wenn Sie Ihre Daten nicht verarbeitet haben oder Daten von ersten Hauptkomponenten verarbeiten möchten, ohne dass eine vorherige Verarbeitung berücksichtigt wird, berechnen Sie die Werte in diesem Feld zuerst als -1.

• Beachten Sie vorherige Ausführungen der Daten. Wenn der Status des Unsichtbarkeitsfeldes der Startpunkt des Datasets ist, berücksichtigt das Werkzeug diese Werte bei Entscheidungen über die einzelnen Straßensegmente. Wenn Sie Daten neu verarbeiten und jede vorherige Verarbeitung ignorieren möchten, berechnen Sie zuerst die Werte in diesem Feld zu Null.

• Erzwingen Sie die Beibehaltung signifikanter Features. Der Parameter Hierarchiefeld kann zum Sperren von Features verwendet werden, indem Sie für solche Features den Wert für das Hierarchiefeld auf Null festlegen, um so zu erzwingen, dass sie in der resultierenden vereinfachten Straßensammlung unabhängig von Länge oder Hierarchiewert sichtbar bleiben. Dies betrifft beispielsweise kurze Straßen mit einem wichtigen Gebäude. Das Sperren einer Straße kann sich auf benachbarte Straßen-Features auswirken, sodass diese möglicherweise sichtbar bleiben, was andernfalls nicht der Fall wäre. Dies kann die Integrität der resultierenden Straßensammlung verzerren, da den Straßen in der Nähe eines gesperrten Features eine unerwartete Bedeutung zugewiesen wird und die Feature-Dichte auf dieser Fläche zunimmt.

• Zeigen Sie das resultierende vereinfachte Straßennetz an. Zum Anzeigen der Ergebnisse des Werkzeugs richten Sie Definitionsabfragen für Layer ein, indem Sie die Eingabe-Feature-Classes zeichnen, z. B. Unsichtbarkeit <> 1. In den Vergleich mit den ursprünglichen Features schließen Sie einen Layer ohne Definitionsabfrage ein. Diesen Layer können Sie unter dem anderen Layer mit der gleichen Symbologie, aber mit Transparenz zeichnen, um leicht erkennen zu können, welche Features aus der Anzeige entfernt wurden. Stattdessen können Sie auch das Unsichtbarkeitsfeld verwenden, um alle Features ungleich 1 zu selektieren und eine neue Feature-Class zu erstellen. Wenn Sie alle Features in der Feature-Class belassen und mit einer Definitionsabfrage zeichnen, ergibt sich der Vorteil, dass Sie die Ergebnisse des Werkzeugs manuell ändern können, indem Sie einfach den Wert des Unsichtbarkeitsfeldes für einige Features ändern.

• Überprüfen Sie die Symbologie an Straßenverbindungen. Das Entfernen einiger Straßen aus der Anzeige kann dazu führen, dass Flächen Verbindungen zwischen Straßen-Features aufweisen, die Symbologie (Straßenklassifizierung) bei einer abrupten Änderung jedoch bei Anzeige von weniger Features nicht mehr angemessen ist.

• Erwägen Sie die Auflösung von Konflikten für parallel verlaufende Features. Dieses Werkzeug behält parallel verlaufende Features in der Regel bei. Wenn diese symbolisiert werden, weisen sie im gewünschten Ausgabemaßstab möglicherweise eine zu hohe Dichte auf. Erwägen Sie dann, das Werkzeug Getrennte Fahrbahnen zusammenführen auszuführen, um eine einzelne repräsentative Linie für mehrspurige Straßen zu erstellen, und/oder das Werkzeug Straßenkonflikte lösen, um grafisch in Konflikt stehende Straßen räumlich etwas zu trennen.

Partitionieren von großen Datasets

Dieses Werkzeug arbeitet kontextabhängig, sodass beim Bestimmen des endgültigen Status jedes einzelnen Features benachbarte und verbindende Features berücksichtigt werden. Mehrere Datasets können gleichzeitig eingegeben werden, sodass sie alle gleichzeitig berücksichtigt werden. Bei Verwendung umfangreicher Eingabedaten (oder vieler separater Eingabe-Layer) werden möglicherweise Speicherbeschränkungen überschritten. Um diese Beschränkung zu vermeiden, erwägen Sie das Aktivieren von Partitionierung bei Verwendung dieses Werkzeugs, indem Sie eine Partitions-Feature-Class in der Geoverarbeitungsumgebungsvariable Kartografische Partitionen angeben. Durch Partitionierung wird es dem Werkzeug ermöglicht, die Daten sequenziell in logischen und überschaubaren Abschnitten zu verarbeiten. Die durch die einzelnen Partitions-Polygone abgegrenzten Eingabe-Features werden in das Werkzeug geladen, zusammen mit zusätzlichen Daten aus einer Pufferzone, die die Partition umgibt. Die zusätzlichen Daten werden während der Verarbeitung berücksichtigt. Dadurch wird sichergestellt, dass die resultierenden Feature-Classes nahtlos sind und die Status von Features, die Partitionsgrenzen überspannen, konsistent sind.

Bei der partitionsweisen Verarbeitung ist es möglich, dass Straßen, die Partitionsgrenzen überschreiten, von zwei benachbarten Partitionen mit widersprüchlichen Ergebnissen im Unsichtbarkeitsfeld gekennzeichnet werden. Um Flächen mit Konflikten wie diesen zu identifizieren, fügen Sie den Eingabe-Feature-Classes vor der Verarbeitung ein Feld mit dem Namen TRN_DIFF hinzu. Bei der Definition des Unsichtbarkeitsfeldes für jede Partition wird von dem Werkzeug ermittelt, ob das Feld nicht leer ist und der neue vorgeschlagene Wert nicht mit dem aufgefüllten Wert identisch ist. In diesem Fall ist ein Konflikt aufgetreten und das Feld TRN_DIFF wird mit 1 aufgefüllt.