Mit der 3D Analyst-Lizenz verfügbar.
Die Definition dreidimensionaler GIS-Daten enthält mit dem Z-Wert eine zusätzliche Dimension (X, Y, Z). Z-Werte haben Maßeinheiten und ermöglichen das Speichern und Anzeigen von mehr Informationen als bei herkömmlichen 2D-GIS-Daten (X, Y). Obwohl es sich bei Z-Werten meistens um reale Höhenwerte handelt, wie die Höhe über dem Meeresspiegel oder die geologische Tiefe, gibt es keine Regel, die die Durchsetzung dieser Methodik erzwingt. Mit Z-Werten können die unterschiedlichsten Fakten dargestellt werden, wie chemische Konzentrationen, die Eignung eines Standortes oder sogar rein repräsentative Werte für Hierarchien.
Es gibt zwei grundlegende Arten von 3D-GIS-Daten: Feature-Daten und Oberflächendaten.
3D-Feature-Daten
Feature-Daten stellen eigenständige Objekte dar und die 3D-Informationen für jedes Objekt werden in der Geometrie des Features gespeichert.
Dreidimensionale Feature-Daten können ggf. viele verschiedene Z-Werte für jede X-, Y-Position unterstützen. So hat beispielsweise eine vertikale Linie einen oberen und einen unteren Stützpunkt, jeweils mit der gleichen 2D-Koordinate, aber jeweils mit unterschiedlichen Z-Werten. Ein weiteres Beispiel für 3D-Feature-Daten wäre ein 3D-Multipatch-Gebäude, dessen Dach, Geschosse und Fundament jeweils unterschiedliche Z-Werte für die gleiche 2D-Koordinate aufweisen würden. Andere 3D-Feature-Daten, wie die 3D-Position eines Flugzeugs oder ein Wanderweg auf einem Berg, würden für jede X-, Y-Position nur einen einzigen Z-Wert haben.
Oberflächendaten
Oberflächendaten stellen Höhenwerte über einen Bereich dar und die 3D-Informationen für jeden Standort innerhalb dieses Bereichs können entweder als Zellenwerte gespeichert oder aus einem Dreiecksnetz aus 3D-Flächen abgeleitet werden.
Oberflächendaten werden gelegentlich als 2,5D-Daten bezeichnet, da sie für jede X-, Y-Position nur einen einzigen Z-Wert unterstützen. So wird beispielsweise die Höhe über dem Meeresspiegel für die Erdoberfläche nur einen einzigen Wert ausgeben.
Wann sind 3D-GIS-Daten sinnvoll?
Da die Erstellung und Pflege von 3D-GIS-Daten schwieriger sein kann, als dies bei 2D-Daten der Fall ist, sollte die Modellierung Ihrer Daten nur dann in drei Dimensionen erfolgen, wenn der zusätzliche Aufwand einen Mehrwert für Ihre Arbeit bietet. Während sich einige GIS-Features, wie Standorte von Flugzeugen oder unterirdische Brunnen, naturgemäß in 3D modellieren lassen, können wiederum andere Daten in 2D die gleiche Informationswirkung entfalten wie in 3D. Beispielsweise könnte ein in 3D modelliertes Straßennetz für die Untersuchung von Verläufen sinnvoll erscheinen. Allerdings könnte der zusätzliche Aufwand für die Pflege der Z-Werte den Nutzen übersteigen.
Bei der Entscheidung, Daten in 3D zu modellieren, sind einige wichtige wichtige Überlegungen zu berücksichtigen:
- GIS-Daten müssen nicht in 3D modelliert werden, um sie innerhalb einer 3D-Ansicht anzuzeigen.
- Durch den Einsatz von Geoverarbeitungswerkzeugen können Höhenwerte von einer Oberfläche bei Bedarf ganz einfach 2D-Objekten hinzugefügt werden.
- Wenn es sich bei der Quelle Ihrer Z-Werte um eine Oberfläche handelt, sollten Sie bedenken, wie oft sich diese zugrunde liegende Oberfläche verändert. Je häufiger sie sich verändert, desto weniger sinnvoll ist es, Z-Werte für daraus erzeugte Features zu speichern.
Wenn Sie sich entscheiden, einige oder alle Ihrer Daten in drei Dimensionen zu modellieren, ist die wichtigste Entscheidung, welche Einheiten für die Z-Werte verwendet werden. Wenn Sie mit der Bearbeitung und Pflege der Z-Werte beginnen, ist ein solides Verständnis davon, was diese darstellen, von entscheidender Bedeutung. Grundsätzlich sollte nach Möglichkeit immer beachtet werden, dass die Einheiten der Z-Werte mit den Einheiten der X-, Y-Werte übereinstimmen sollten. Wenn sich beispielsweise Ihre Daten in einer (meterbasierten) UTM-Zone befinden, sollten Sie auch Ihre Z-Werte in Meter modellieren. Dies hilft Ihnen, mit den Daten intuitiv zu interagieren, wenn Sie z. B. 3D-Entfernungen messen oder Objekte in X-, Y- und Z-Richtung verschieben.