Durch die Vereinfachung werden unpassende Biegungen und kleine Intrusionen und Extrusionen aus einer Linie entfernt, ohne dass die grundlegende Form zerstört wird. Bei dem Werkzeug Linie vereinfachen wird der Vereinfachungsalgorithmus point remove oder bend simplify verwendet.
Auswählen des zu verwendenden Operators
Point Remove
Bei point remove wird ein von Douglas und Peucker 1973 veröffentlichter Algorithmus mit Erweiterungen angewendet. Dies ist ein schneller und einfacher Algorithmus zur Vereinfachung von Linien. So genannte kritische Punkte werden beibehalten, die die wesentliche Form einer Linie beschreiben. Alle anderen Punkte werden entfernt. Der Algorithmus verbindet zunächst die Endpunkte einer Linie mit einer Trendlinie. Der senkrechte Abstand jedes Stützpunktes zur Trendlinie wird gemessen. Stützpunkte, die näher an der Trendlinie liegen als die Toleranz, werden entfernt. Die Linie wird daraufhin durch den Stützpunkt geteilt, der am weitesten von der Trendlinien entfernt ist. Auf diese Weise entstehen zwei neue Trendlinien. Die übrigen Stützpunkte werden in Bezug auf diese Linien gemessen und der Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis alle innerhalb der Toleranz liegenden Stützpunkte entfernt wurden.
Point remove eignet sich hervorragend für die Datenkomprimierung und zum Löschen überflüssiger Details. Allerdings weist die so entstehende Linie möglicherweise unerwünschte scharfe Winkel und Spitzen auf, welche die kartografische Qualität der Linie beeinträchtigen. Verwenden Sie point remove für ein relativ geringes Maß an Datenreduktion und Komprimierung sowie in Fällen, in denen es nicht auf hohe kartografische Qualität ankommt.
Bend Simplify
Bei Bend simplify werden Formerkennungstechniken verwendet, die Biegungen feststellen, deren Merkmale analysieren und unbedeutende Biegungen beseitigen. Ein lineares Feature kann als eine Reihe von Biegungen betrachtet werden (Wang, 1996), von denen jede dasselbe Zeichen (positiv oder negativ) für die Biegungswinkel an aufeinander folgenden Stützpunkten aufweist. Mehrere geometrische Eigenschaften der einzelnen Biegungen werden mit denen eines Referenz-Halbkreises verglichen, dessen Durchmesser der angegebenen Vereinfachungstoleranz entspricht. Anhand dieser Messungen wird bestimmt, ob eine Biegung beibehalten oder gelöscht, d. h. durch ihre Basislinie (die Linie, die die Endpunkte der Biegung miteinander verbindet) ersetzt wird. Die Vereinfachung erfolgt iterativ, sodass die kleineren Biegungen möglicherweise schon früh gelöscht werden und somit größere Biegungen entstehen. Die entstehende Linie folgt der wesentlichen Form der ursprünglichen Linie exakter und weist eine bessere kartografische Qualität auf als die mit point remove erzeugte Linie.
Analysieren und Verbessern der Ergebnisse
Mit dem Werkzeug werden Linien nacheinander vereinfacht. Je länger eine Linie ist, desto besser ist das Ergebnis. Daran sollten Sie denken, wenn Sie die Quelldaten erfassen bzw. konstruieren. Setzen Sie die Endpunkte von Linien nach Möglichkeit auf lange, glatte und nicht auf stark gebogene Linienabschnitte.
Wenn Sie die Option Topologische Fehler lösen verwenden, werden topologische Fehler ermittelt (z. B. überschneidende Linien, lagegleiche Linien oder zusammengefasste Linien mit der Länge NULL). Wird nach dem ersten Vereinfachungsvorgang einer dieser Fehler festgestellt, werden die betroffenen Liniensegmente (nicht die gesamten Linien) ermittelt. Um diese Segmente weiter zu vereinfachen, wird eine um 50 % reduzierte Toleranz angewendet. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis keine topologischen Fehler mehr festgestellt werden. Die Ausgabe-Feature-Class enthält zwei neue Attribute, nämlich MaxSimpTol und MinSimpTol, durch die der Toleranzbereich angezeigt wird, der bei der Vereinfachung der einzelnen Linien tatsächlich angewendet wurde. Diese beiden Felder werden auch dann hinzugefügt, wenn beim Vorgang keine Fehler erkannt wurden. Mit diesen Feldern können Sie prüfen, ob sich die angegebene Toleranz für die Daten eignet. Wenn die Werte MaxSimpTol und MinSimpTol für die meisten Ausgabe-Linien unterhalb der angegebenen Toleranz liegen, sind während des Vorgangs viele Konflikte aufgetreten. Sie sollten die Toleranz in diesem Fall herabsetzen. Werte in den Feldern MaxSimpTol und MinSimpTol unterhalb des Toleranzwertes können auch ein feines Detail darstellen, beispielsweise einen schmalen, doppellinigen Fluss oder zwei sehr eng aneinander liegende Grenzlinien. In diesem Fall ist die Vereinfachung der Linien unter Umständen nicht die richtige kartografische Lösung. Die schmalen Features sollten stattdessen anders dargestellt werden, beispielsweise durch einzelne repräsentative Linien.