ArcGIS中地表建模中的斷裂線?

斷裂線用於定義和控制平滑度和連續性方面的表面特性。顧名思義,斷裂線為線狀要素。加入到地表模型中的斷裂線對錶面特性的描述具有重要作用。斷裂線可以描述和強制執行對錶面特性的更改。斷裂線上的 z 值可以是常量,也可以是變數。可用於描述表面特性的斷裂線有軟斷裂線、硬斷裂線和斷層三種類型。

方法/步驟

軟斷裂線

  軟斷裂線用於確保線狀要素上的已知 z 值將保留在不規則三角形網 (TIN) 中。通過強制將斷裂線作為 TIN 邊,軟斷裂線還可用於確保線狀要素和麵的邊保留在 TIN 表面模型中。然而,軟斷裂線無法定義表面平滑度的中斷。

  以下是通過新增軟斷裂線強制不同表面特性的一個示例。請注意觀察 TIN 構建器是如何沿斷裂線新增額外折點從而確保將斷裂線保留在 TIN 中的。這些新結點的 z 值獲取自沿斷裂線的線性插值。

  構建 TIN 的輸入資料包括四個點和一條帶有兩個結點的線。 

  將點和結點作為離散多點處理時生成的 TIN

  當這條線被強制作為斷裂線時,這條線將保留在 TIN 中。請注意觀察引入結點的 z 值。

  與所有斷裂線相同,軟斷裂線的 z 值也可以是常量或變數。例如,可以將具有常量高程的一段管道定義為軟斷裂線。相應地,也可以將具有波動高程的一段公路作為軟斷裂線加入到 TIN 表面模型中。

ArcGIS中地表建模中的斷裂線

ArcGIS中地表建模中的斷裂線

ArcGIS中地表建模中的斷裂線

硬斷裂線

  硬斷裂線可以定義表面平滑度的中斷。它可能是最常見也最容易理解的斷裂線型別。硬斷裂線通常用於定義溪流、山脊、海岸線、建築物輪廓線、水壩以及其他表面突變的位置。

  此處,平滑表面在遇到湖岸時中斷。地表模型中包含有一條粗斷裂線,用於定義兩種不同表面特性的邊界。湖岸線表示湖面的平面行為與周圍地形的平滑表面之間的明顯轉變。

  對於使用硬斷裂線定義溪流的情況,斷裂線的 z 值會沿長度方向發生變化。表面在溪流兩側均能顯示為平滑行為,但是斷裂線兩側的坡度法向量卻完全不同。

ArcGIS中地表建模中的斷裂線

斷層

  斷層表示表面連續性的中斷。地質斷層可能是最常見的斷層型別,其表面連續性的中斷程度被稱為“移位”。在下面的示例中,地球的表面發生垂直位移,從而導致表面出現階梯式的不連續。對於垂直斷層而言,某個給定的 x,y 位置可能具有多個 z 值;在同一 x,y 位置,斷層的頂部和底部各有一個高程。

  垂直斷層在某個給定的 x,y 位置具有多個 z 值。

  斷層並不僅限於垂直平面,在垂直和水平維度上均可發生平移或變形。由於表面函式只能針對某個給定的 x,y 位置儲存一個 z 值,因此表面函式無法直接儲存垂直斷層。可以用兩條平行的斷裂線來表示近乎垂直的斷層:一條斷裂線包含斷層頂部的表面 z 值,另一條包含斷層底部的表面 z 值。

  在垂直面和水平面中都存在位移的轉換斷層。偏移垂直斷層的上半部分和下半部分以便用一個表面函式近似表示。

  在地表建模中使用斷裂線

  只有在使用插值器和 TIN 生成平滑表面時(例如,“TIN 轉柵格”地理處理工具中使用的“自然鄰域法”插值器),才會注意到硬斷裂線和軟斷裂線之間的差別。硬斷裂線可用於對由某些要素(例如,水體邊界、材料變化、建築物輪廓線和道路)導致的表面特性突變進行建模。硬斷裂線還可用於增強線狀要素在存在急劇變化的水系或山脊線的表面檢視和等值線地圖中的外觀效果。軟斷裂線用於在不體現表面特性變化的前提下新增地表資訊。例子包括用於定義地表模型範圍的測量線或研究區域邊界。

ArcGIS中地表建模中的斷裂線

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