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Simplificar polígono

Resumen

Simplifica contornos de polígonos con la eliminación de vértices relativamente extraños y preserva la forma esencial.

Ilustración

Comparación de los cuatro algoritmos de simplificación que utiliza la herramienta Simplificar polígono

Uso

  • Esta herramienta emplea distintos algoritmos de simplificación para diferentes finalidades:

    • El algoritmo POINT_REMOVE funciona identificando y eliminando vértices relativamente redundantes para simplificar los datos a fin de visualizarlos a escalas más pequeñas. Es el algoritmo de simplificación más rápido de esta herramienta. Este algoritmo se suele utilizar para la compresión de datos o para una simplificación más gruesa. La angulosidad del contorno de polígono resultante se incrementa considerablemente a medida que aumenta la tolerancia. Este algoritmo se basa en el algoritmo de Douglas-Peucker: Douglas, David and Peucker, Thomas, "Algorithms for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature," The Canadian Cartographer 10(2), 112–122 (1973).
    • El algoritmo BEND_SIMPLIFY funciona identificando y eliminando curvaturas relativamente insignificantes para simplificar los datos a fin de visualizarlos a escalas más pequeñas. Suele ser más fiel a la geometría de entrada que el algoritmo POINT_REMOVE, pero puede tardar más tiempo en procesarse. Este algoritmo se basa en el algoritmo definido en Wang, Zeshen and Müller, Jean-Claude, "Line Generalization Based on Analysis of Shape Characteristics," Cartography and Geographic Information Systems 25(1), 3–15 (1998).
    • El algoritmo WEIGHTED_AREA funciona identificando primero triángulos de un área efectiva para cada vértice. Seguidamente, estos triángulos se ponderan mediante un conjunto de métricas a fin de comparar lo llano, el sesgo y la convexidad de cada área. Las áreas ponderadas determinan la eliminación de sus vértices correspondientes para simplificar el contorno del polígono manteniendo a la vez la mayor cantidad de carácter posible. Este algoritmo se basa en el algoritmo definido en Zhou, Sheng and Jones, Christopher B., "Shape-Aware Line Generalisation with Weighted Effective Area," en Fisher, Peter F. (Ed.), Developments in Spatial Handling: 11th International Symposium on Spatial Handling, 369–80 (2005).
    • El algoritmo EFFECTIVE_AREA funciona identificando triángulos del área efectiva para que cada vértice guíe la eliminación de vértices para simplificar el contorno del polígono mientras se mantienen tantos caracteres como resulta posible. Este algoritmo se basa en el algoritmo definido en Visvalingam, M. and Whyatt, J. D., "Line Generalisation by Repeated Elimination of the Smallest Area," Cartographic Information Systems Research Group (CISRG) Documento de trabajo 10, The University of Hull (1992).

  • El valor del parámetro Tolerancia de simplificación determina el grado de simplificación. Cuanto mayor sea la tolerancia, más gruesa será la geometría resultante. Con tolerancias más pequeñas se genera una geometría más fiel a la entrada. Los campos MinSimpTol y MaxSimpTol se agregan a la salida para almacenar la tolerancia que se utilizó.

    • Para el algoritmo POINT_REMOVE, la tolerancia es la distancia perpendicular máxima permitida entre cada vértice y la línea recién creada.
    • Para el algoritmo BEND_SIMPLIFY, la tolerancia será el diámetro de un círculo que se aproxima a una curvatura significativa.
    • Para el algoritmo WEIGHTED_AREA, el cuadrado de la tolerancia será el área de un triángulo significativo definido mediante tres vértices adyacentes. Cuanto más se desvíe el triángulo de ser equilátero, mayor ponderación se dará y, por tanto, menores serán sus probabilidades de ser eliminado.
    • Para el algoritmo EFFECTIVE_AREA, el cuadrado de la tolerancia será el área de un triángulo significativo definido mediante tres vértices adyacentes.

  • Todo polígono que sea más pequeño que el valor del parámetro Área mínima se quitará de la clase de entidad de salida. Para un grupo de polígonos adyacentes que comparten bordes, el área mínima se aplica al área total del grupo. Utilice el parámetro Mantener puntos contraídos para mantener un registro de los polígonos eliminados como entidades de puntos.

  • Los polígonos multiparte se simplifican como partes individuales.

  • Utilice el parámetro Mantener puntos contraídos (collapsed_point_option en Python) para crear una clase de entidad de puntos de salida, con el fin de almacenar los puntos que representan los polígonos que se eliminan por estar por debajo del área mínima. Se deriva la salida de puntos; utilizará el mismo nombre y ubicación que el parámetro Clase de entidad de salida (out_feature_class en Python) pero con el sufijo _Pnt. La clase de entidad poligonal de salida contiene todos los campos presentes en la clase de entidad de entrada. La clase de entidad de punto de salida no contiene ninguno de estos campos.

  • La clase de entidad poligonal de salida será correcta desde el punto de vista topológico. Todos los errores topológicos de los datos de entrada se marcarán en la clase de entidad poligonal de salida. La clase de entidad de salida incluye dos campos adicionales: InPoly_FID y SimPgnFlag, que contienen los Id. de entidad de entrada y los errores topológicos de la entrada, respectivamente. Un valor de SimPgnFlag de 1 indica que existe un error topológico; 0 (cero) indica que no hay errores.

  • Utilice el parámetro Capas de barrera de entrada para identificar las entidades que los polígonos simplificados no deben cruzar. Las entidades de barrera pueden ser puntos, líneas o polígonos.

  • El procesamiento de datasets grandes podría superar los límites de memoria. En este caso, considere la posibilidad de procesar los datos de entrada por partición identificando una clase de entidad poligonal relevante en la configuración de entorno Particiones cartográficas. Las partes de los datos definidos por los límites de partición se procesarán en secuencia. La clase de entidad de salida resultante será sin fisuras y coherente en los bordes de la partición. Consulte Generalizar datasets grandes usando particiones para obtener más información.

Sintaxis

SimplifyPolygon(in_features, out_feature_class, algorithm, tolerance, {minimum_area}, {error_option}, {collapsed_point_option}, {in_barriers})
ParámetroExplicaciónTipo de datos
in_features

Entidades poligonales de entrada que se van a simplificar.

Feature Layer
out_feature_class

La clase de entidad poligonal de salida simplificada. Contiene todos los campos incluidos en la clase de entidad de entrada. La clase de entidad poligonal de salida será correcta desde el punto de vista topológico. La herramienta no introduce errores topológicos, sino que los errores topológicos de los datos de entrada se marcan en la clase de entidad poligonal de salida. La clase de entidad de salida incluye dos campos adicionales: InPoly_FID y SimPgnFlag, que contienen los Id. de entidad de entrada y los errores topológicos de la entrada, respectivamente. Un valor de SimPgnFlag de 1 indica que existe un error topológico de entrada; 0 (cero) indica que no hay errores de entrada.

Feature Class
algorithm

Especifica el algoritmo de simplificación de polígono.

  • POINT_REMOVE —Retiene los puntos críticos que mantienen la forma esencial de un contorno de polígono y quita el resto de puntos (Douglas-Peucker). Esta es la opción predeterminada.
  • BEND_SIMPLIFY — Retiene las curvaturas críticas y elimina las curvaturas extrañas de una línea (Wang-Müller).
  • WEIGHTED_AREA —Retiene los vértices que forman triángulos de área efectiva ponderados por la forma del triángulo (Zhou-Jones).
  • EFFECTIVE_AREA — Retiene los vértices que forman triángulos de área efectiva (Visvalingam-Whyatt).
String
tolerance

La tolerancia determina el grado de simplificación. Puede elegir la unidad que prefiera; de lo contrario, se utilizarán las unidades de la entrada. Los campos MinSimpTol y MaxSimpTol se agregan a la salida para almacenar la tolerancia que se utilizó durante el procesamiento.

  • Para el algoritmo POINT_REMOVE, la tolerancia es la distancia perpendicular máxima permitida entre cada vértice y la línea recién creada.
  • Para el algoritmo BEND_SIMPLIFY, la tolerancia será el diámetro de un círculo que se aproxima a una curvatura significativa.
  • Para el algoritmo WEIGHTED_AREA, el cuadrado de la tolerancia será el área de un triángulo significativo definido mediante tres vértices adyacentes. Cuanto más se desvíe el triángulo de ser equilátero, mayor ponderación se dará y, por tanto, menores serán sus probabilidades de ser eliminado.
  • Para el algoritmo EFFECTIVE_AREA, el cuadrado de la tolerancia será el área de un triángulo significativo definido mediante tres vértices adyacentes.
Linear Unit
minimum_area
(Opcional)

El área mínima para que se conserve un polígono. El valor predeterminado es cero, es decir, se mantienen todos los polígonos. Puede elegir la unidad que prefiera para el valor especificado; de lo contrario, se utilizarán las unidades de la entrada.

Areal Unit
error_option
(Opcional)
String
collapsed_point_option
(Opcional)

Especifica si se crea una clase de entidad de puntos de salida para almacenar los centros de cualquier polígono que se elimine por ser más pequeño que el valor del parámetro minimum_area. Se deriva la salida de puntos; se le asignará el mismo nombre que la clase de entidad poligonal de salida que especifique en el parámetro out_feature_class pero con el sufijo _Pnt y se ubicará en la misma carpeta.

  • KEEP_COLLAPSED_POINTS —Registra los centros de polígonos que se han eliminado porque están por debajo del área mínima en una clase de entidad de puntos de salida derivada. Esta es la opción predeterminada.
  • NO_KEEP —No se crea una clase de entidad de puntos de salida derivada.
Boolean
in_barriers
[in_barriers,...]
(Opcional)

Las entradas que contienen las entidades que actúan como barreras para la simplificación. Los polígonos simplificados resultantes no tocarán ni cruzarán las entidades de barrera. Por ejemplo, al simplificar áreas boscosas, los polígonos forestales simplificados resultantes no cruzarán las entidades de carreteras definidas como barreras.

Feature Layer

Salida derivada

NombreExplicaciónTipo de datos
out_point_feature_class

Cuando utiliza el parámetro Mantener puntos contraídos (collapsed_point_option en Python), se crea una clase de entidad de puntos de salida para almacenar los puntos que representan los polígonos que se eliminan por estar por debajo del área mínima

Clase de entidad

Muestra de código

Ejemplo de SimplifyPolygon (ventana de Python)

El script de la ventana de Python muestra cómo utilizar la herramienta SimplifyPolygon en el modo inmediato.

import arcpy
import arcpy.cartography as CA
arcpy.env.workspace = "C:/data"
CA.SimplifyPolygon("soils.shp", "C:/output/output.gdb/simplified_soils", "POINT_REMOVE", 100)
Ejemplo 2 de SimplifyPolygon (script independiente)

El siguiente script independiente muestra cómo utilizar la herramienta SimplifyPolygon.

# Name: SimplifyPolygon_Example2.py
# Description: Eliminate small islands before simplifying and smoothing lake boundaries
 
# Import system modules
import arcpy
import arcpy.management as DM
import arcpy.cartography as CA
 
# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/data/Portland.gdb/Hydrography"
 
# Set local variables
inLakeFeatures = "lakes"
eliminatedFeatures = "C:/data/PortlandOutput.gdb/lakes_eliminated"
simplifiedFeatures = "C:/data/PortlandOutput.gdb/lakes_simplified"
smoothedFeatures = "C:/data/PortlandOutput.gdb/lakes_smoothed"
# Eliminate small islands in lake polygons.
DM.EliminatePolygonPart(inLakeFeatures, eliminatedFeatures, 100, "OR", 0, "CONTAINED_ONLY")
 
# Simplify lake polygons.
CA.SimplifyPolygon(eliminatedFeatures, simplifiedFeatures, "POINT_REMOVE", 50, 200, "#", "KEEP_COLLAPSED_POINTS")
 
# Smooth lake polygons.
CA.SmoothPolygon(simplifiedFeatures, smoothedFeatures, "PAEK", 100, "FLAG_ERRORS")

Entornos

Información sobre licencias

  • Basic: No
  • Standard: Sí
  • Advanced: Sí

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