ArcGIS
- Beispiel 10:
Es steht ein rasterbasiertes Digitales Geländemodell DGM (HDGM) als sog. ArcInfo-Grid-file
in dem Unterverzeichnis ..\ArcGIS\Heinde\Grid zur Verfügung; diese Daten
beziehen sich nicht auf die bislang bearbeiteten Gebiete sondern sind für
das Einzugsgebiet der Heinde im Flußgebiet der Innerste (Aller/Weser)
erfasst worden. Als räumliches Bezugssystem wird die UTM-Zone N32 verwendet;
die DGM-Daten sind bereits für die UTM-Zone georeferenziert und besitzen eine horizontale räumliche Auflösung von 100x100 Quadratmetern.
Diese DGM-Daten sollen in ArcGISPro visualisiert und mit Werkzeugen der ArcGIS Toolbox bzw. -Extensions (Letztere sollten alle aktiv sein-> vgl. Grundeinstellungen!)
3D- bzw. Spatial Analyst bearbeitet werden.
Arbeitsanleitung: In gewohnter Art und Weise ziehen wir nun den HDGM Datensatz in die noch leere Kartenansicht (MAP). Hier
können wir auch eine erste Inspektion
der Rasterdaten vornehmen. Die niedrig gelegenen Gebiete erscheinen
dunkel, weil die kleinen "Grauwerte" automatisch dunkel dargestellt
werden.
Mit der Attributtabelle können wir uns
die Werte selber ansehen: Die minimale Höhe
(Value) liegt z.B. bei 84 Metern - die
maximale Höhe bei 759 Metern. Wie
man mit der den bekannten Tabellen-Statistiken leicht herausfinden kann, sind von den insgesamt 179.776 Pixeln
des DGM nur 90.881 (=Sum) Pixel mit einem Höhenwert tatsächlich belegt. Den
Höhenwert [m üNN] der einzelnen Pixel kann man mit dem schon bekannten i-Button abfragen; Pixel
Value ist dabei der gesuchte Höhenwert; Stretch
Value ist der zur Graustufendarstellung verwendete 8-bit-ige Grauwert
zwischen 0 (schwarz) und 255 (weiß). Für
praktische Anwendungen von digitalen Höhenmodellen wird man die Höhenwerte
in der Regel gröber klassifizieren und darstellen, z.B. mit einer Klasseneinteilung
auf sinnvoll gerundete Höhenstufen zwischen dem Minimum-Wert 84 und dem
Maximum-Wert 759:
z.B.: 0-100m, 100-200m, usw 700-800m (8 Klassen) RM auf den Layer-Namen >>
Eigenschaften >> Symbolisierung >>
Klassifizieren >> Klassen = 8 und geeigneter Farbskala erzeugt automatische
Klassengrenzen; Methode = Manual können wir nacheinander mit LM
die Break-Values (Klassengrenzen) wie gewünscht editieren.
Der
Mausklick in die Karte liefert nach wie vor die originalen Höhenwerte
(aber natürlich keine gestreckten Werte mehr). Um
weitergehehende Relief-Visualisierungen durchführen zu können, nutzen
wir in der Toolbox (bei bereits aktivierten Extensions/Erweiterungen!) zunächst mit Geoprocessing >> Toolbox >> Schummerung (Hillshade) und stellen dort
die Werte (Azimuth = horizontaler
Beleuchtungswinkel (W=) 270°; Altitude = Lichtquellenhöhe
über dem Horizont 45°) ein; das Output-Raster können wir permanent
speichern. Durch dieses sog. hillshading kommen die
Strukturen des Reliefs recht gut zur Geltung (ggf. sollte man mit anderen Werten
von Azimuth und Altitude experimentieren). Wählt man unter Layer-Properties
>> Symbology >>
Stretch-Type = Min - Max, so erhält man eine kontrastreiche
Schattierung. Besonders
gut wird die hillshading-Wirkung, wenn man sie über Properties
>> Display >>
Transparent = ca. 50% einstellt und
gemeinsam mit dem farbigen Relief-Modell visualisiert: Die Hangneigung eines Pixels (beachte: 45°
Hangneigung entsprechen 100% Gefälle) berechnet ArcGIS, indem
für jede Rasterzelle in ihrer 3x3-Ecken-Kanten-Nachbarschaft der maximale
Gradient gesucht wird: Mit Toolbox >>Neigung erreichen wir bei default Parametern:
Da es sich um ein anderes, neues Untersuchungsgebiet handelt, legen wir eine ganz neue leere Karte in ArcGISPro an! Mit aktivierter Katalog Ansicht setzen wir im Katalog eine neue Ordnerverbindung auf unseren Zielordner
Heinde mit dem Unterverzeichnis Grid. In diesem Unterverzeichnis finden wir den Rasterdatensatz. Das Anlegen einer Datenbank (PGDB) ist in diesem speziellen Fall nicht notwendig.
Dabei ist auf die richtige Auswahl von input surface zu achten. Der Z-factor wird zum Ausgleich unterschiedlicher Maßeinheiten benötigt (z.B. m in der X-Y-Ebene und cm in der Z-Achse, also z=100). Die automatische Klasseneinteilung der Böschungswinkel sollten ggf. in sinnvolle Werte überarbeitet werden, z.B. 5 Klassen der Breite 7°. Die visuelle Überlagerung mit dem halbtransparenten hillshade ergibt eine recht gute Vorstellung von den Neigungsverhältnissen.
Versuchen Sie sich auch in der Erstellung von Kontur-Linien (z.B. 50m oder 10m Isohypsen). Dazu benötigen Sie wieder die Toolbox >>Konturlinien!
Eine wichtige Funktion des Geoprocessing Tools ist auch die Konvertierung von rasterbasierten DGM's in eine vectorbasierte TIN-Struktur (triangulated irregular network). Versuchen Sie sich auch in der Erstellung von TIN's. Gehen Sie analog zu den Konturlinien vor (Toolbox >>Raster in TIN).
Nach Abspeichern (!!) des Projektes und der Karte (!!) schliessen wir alle Kartenfenster und legen in ArcGIS Pro Einfügen/Neue lokale Szene erstmalig eine 3D Daten Karte hinzu. In dieser 3D Szene lassen sich verschiedenste 3D-Inhalte zu interaktiven, virtuellen 3D-Ansichten zusammenstellen. So kann z.B. nach dem Hinzufügen einer neuen Datei, welche 3D Informationen beinhaltet (hier: HDGM) , also dem Höhenmodell und der Hangneigung bzw. Konturlinien mittels RM>>Höhenoberfläche hinzufürgen> HDGM auswählen, die Höhe als plastische Geländeinformation jedem Thema mitgegeben werden. Mit den Navigatstool unten rechts kann die Landschaft dann erkundet werden...