Растеризация пространственных объектов для 3D изображения

В ArcGlobe можно просматривать векторные данные как растровые. Растеризация векторных слоев в ArcGlobe позволяет сохранить все картографические символы, которые были использованы в ArcMap. Также это эффективный способ драпировать пространственными объектами поверхность глобуса. По умолчанию 2D точки, линии и полигоны добавляются в ArcGlobe в виде растеризованных пространственных объектов, 3D точки и линии добавляются как векторы.

Или вы можете конвертировать векторные данные в растровые для отображения в ArcGlobe. Эта возможность также имеется в ArcScene. Чтобы иметь возможность анализировать данные, рекомендуется конвертировать данные в соответствующий растровый формат.

Отображение пространственных объектов как растров напоминает драпировку на поверхности грида, содержащего квадратные ячейки. Размер квадратных ячеек и тип отображаемых векторных данных оказывают существенное влияние на визуальную эффективность слоя. Если вы используете ArcGlobe для отображения растеризованных векторных данных "на лету", можно использовать фиксированный размер в единицах карты для отображения точных площадей участков (подобно использованию базового масштаба в ArcMap) или размер пикселей, что позволит всегда видеть пространственный объект независимо от положения наблюдателя относительно него.

Конвертация векторных данных в растровые требует больше времени. Каждой ячейке присваивается числовой код, соответствующий пространственному объекту (или объектам), которые находятся в пределах этой ячейки. Код или значение ячейки является числовым значением, которое соответствует типу атрибута. Каждая ячейка отображает определенную часть поверхности земли и может иметь любой заданный размер. Если несколько пространственных объектов попадают в одну ячейку, возможна потеря точности. Обычно основные требования к конвертации векторных данных в растровые относятся к возможности выполнения последующего анализа, однако также необходимо учитывать, как будут отображаться пространственные объекты в растровом наборе данных. Например, выбор небольшого размера ячеек для отображения редких точечных объектов может привести к тому, что при уменьшении изображения будет казаться, что они исчезли.

Ниже описывается, как работать с геометрией различных типов при конвертации в растр.

Точечные данные

Точечные данные представляют любые объекты с известными координатами, которые при определенном разрешении выглядят как точки. Хотя скважина или телеграфный столб при определенных разрешениях могут быть представлены в виде точек, при других разрешениях они имеют некоторую площадь. Например, с высоты двух километров телеграфный столб может быть представлен точкой, но тот же столб, наблюдаемый с высоты 25 метров, будет выглядеть как круг. При выборе размера ячейки необходимо учитывать разрешение, при котором точечный объект приобретает площадь.

При отображении точек в виде растра в ArcGlobe географический размер точечного символа и размер ячейки растра комбинируются, в результате чего получается растровое изображение. Если символы и размеры ячеек малы, при удалении от слоя точки могут исчезнуть. Если символы имеют большой размер, а размеры ячеек малы, вы сможете видеть точечные объекты с больших расстояний, а при небольших расстояниях можно видеть их мелкую структуру. Если символы имеют большой размер, а размеры ячеек также велики, вы сможете увидеть точечные объекты с больших расстояний, но при приближении их изображение будет становиться грубее.

При конвертации точек в растр для использования в ArcGlobe символы перестают учитываться. Только экстент ячейки, в пределах которого расположена точка, получает значение атрибута конвертированной точки. Также существует возможность некоторой генерализации исходных данных. Например, если две или более точек попадают в экстент одной ячейки, только одна из них будет использована для значения ячейки. Поэтому допускается меньшее количество значений ячеек в выходном растре, чем количество точек в исходном файле.

По определению, точка не имеет площади, но она конвертируется в ячейку, которая имеет некую площадь. В наборе растровых данных точечные пространственные объекты отображаются минимальной единицей растра, ячейкой. Важно помнить, что ячейка имеет площадь. Чем меньше размер ячейки, тем меньше площадь, и тем точнее отображение точечного пространственного объекта. Площадь, присвоенная точечному объекту в наборе растровых данных, имеет точность плюс-минус половина размера ячейки.

Линейные данные

Линейные данные отображают все пространственные объекты, которые, при определенном разрешении, выглядят как линия (дороги, реки, линии электропередач). Линия, по определению, не имеет площади. В наборе растровых данных, линия может быть представлена только серией соединенных ячеек. Так же, как и с точками, точность отображения зависит от масштаба данных и разрешения набора растровых данных.

Так же, как и с точечными данными, ширина линейного объекта будет равна ширине ячейки. Если линейные пространственные объекты, отображающие дороги, будут конвертированы в растр с размером ячейки 1 километр, ширина дорог станет равна 1 километру. Таким образом, следует выбрать размер ячейки, соответствующий линейному пространственному объекту, который вы конвертируете.

Полигональные данные

Полигональные, или площадные, данные лучше всего воспроизводятся сериями соединенных ячеек, которые максимально точно повторяют их форму. К полигональным пространственным объектам относятся здания, озера, участки почв, леса, болота и поля.

При конвертации полигонов в грид, каждой ячейке выходного набора растровых данных, соответствующей области полигона, присваивается значение объекта, который покрывает большинство ячеек или попадает внутрь ячейки.

Попытка отобразить гладкие границы полигона с помощью квадратных ячеек может привести к возникновению некоторых проблем, в частности, к появлению ступеныатости. Для больших наборов растровых данных, с миллионами ячеек, при использовании высоких разрешений ступеньки становятся малозаметны.

Точность растрового отображения, как показано выше, зависит от масштаба данных и размера ячейки. Чем выше разрешение, и чем больше ячеек участвуют в отображении одной области, тем выше точность отображения и больше объем файла, содержащего готовый набор растровых данных.