Erstellen von Polygonen um die Ausdehnung ähnlicher Punkte mit ArcGIS Desktop?

Ich habe Millionen von Punkten für die Lithologieschicht gesammelt.

Sie haben eine Codierung für verschiedene Gesteinsarten verwendet.

Ich muss ein Polygon um die Ausdehnung ähnlicher Punkte erstellen.

Was ist der einfachste Weg, um das Polygon zu erhalten, anstatt manuell zu digitalisieren?

Ich habe nach Werkzeugen gesucht, die Punkte in Polygone konvertieren, aber es sieht so aus, als gäbe es keine.

Ich habe Werkzeuge zum Konvertieren von Linien in Polygone, Polygone in Linien und Punkte gesehen, aber nicht für Punkte in Polygone.

Wir müssen berücksichtigen, dass diese Daten Proben diskreter lithologischer Domänen sind. Oft kann die Grenze zwischen zwei solchen Domänen im Feld nicht identifiziert werden, und daher ist nicht zu erwarten, dass viele der Probenorte genau entlang der Grenzen liegen. Eine korrekte Lösung ist eine Partition des Untersuchungsgebiets, und jedes Polygon innerhalb dieser Partition kann (und wird häufig) über die Positionen der Proben hinausgehen , die es bestimmen. Mit Ausnahme von groben Näherungen schließt dies jeden Ansatz aus, bei dem die Stichprobenpositionen als Eckpunkte der resultierenden Polygone verwendet werden .

Für qualitativ hochwertige Arbeiten besteht die beste Methode darin, ein verallgemeinertes lineares räumliches Modell für einen multinomialen Prozess anzupassen. Dies ist ein Verfahren, das beträchtliches Fachwissen und Aufwand erfordert. Als Ersatz können Sie erwägen , jeden Stichprobenpunkt in sein Einflusspolygon (auch bekannt als Thiessen-Polygon, Voronoi-Polygon oder Dirichlet-Zelle) zu erweitern. Es ist eine gute Idee, die Expansion auf Landflächen zu beschränken. Dies kann mit einem Maskenraster erfolgen.

Betrachten Sie zur Veranschaulichung diesen viel kleineren Datensatz (von 14.136 Punkten), der 12 lithologische Klassen darstellt, die sich durch Farbe unterscheiden:

Hier ist ein Detail aus der Mitte des Ostlappens, das die unregelmäßigen Positionen der Punkte und die relativ schnellen Änderungen der Lithologie dort zeigt. Dies manuell zu verfolgen wäre ein schwieriges und willkürliches Verfahren:

Ich habe die Erweiterung durchgeführt, indem ich diese Punkte in ein Raster (ca. 800 Zeilen und 1000 Spalten) umgewandelt und ihre euklidische Zuordnung mithilfe einer Maske berechnet habe, die die Berechnung auf nicht vergletschertes Land beschränkte. (Das Farbschema in den nächsten beiden Abbildungen unterscheidet sich von dem der vorhergehenden.)

Zum Vergleich hier eine detaillierte lithologische Karte desselben Gebiets im gleichen Maßstab mit derselben Symbolisierung:

Bei einem wirklich großen Datensatz oder einem verschlungenen Untersuchungsgebiet kann es schnell sein, die Region zu kacheln und dieses Verfahren für jede Kachel separat durchzuführen, wobei die Ergebnisse auf Wunsch in einem Ausgaberaster mosaikiert werden. Damit dies funktioniert, müssen sich die Fliesen leicht überlappen, um Randeffekte zu vermeiden (und sollten dann vor dem Mosaikieren gleichmäßig zugeschnitten werden).

Die Hauptgründe für den Besuch einer Rasterdarstellung sind: (1) die schnelle und einfache Berechnung und (2) genaue vektorbasierte Lösungen sind schwer zu finden. Wenn Sie Puffer, konvexe Hüllen, konkave Hüllen oder was auch immer ausprobieren, werden Sie feststellen, dass sich alle gegenseitig überschneiden und dennoch Lücken hinterlassen. Mit anderen Worten, sie erzeugen keine topologisch konsistente Aufteilung des Raums in verschiedene lithologische Domänen.

Eine vektorbasierte Methode, die funktioniert, besteht darin, eine eingeschränkte Voronoi-Tessellation der Punkte zu berechnen ( gute Methoden benötigen O (n * log (n)) Zeit für n Punkte) und die Voronoi-Zellen räumlich gemäß den lithologischen Attributen ihrer zugehörigen zu verschmelzen Punkte, und trennen Sie dann die resultierenden Multi-Polygone in ihre verbundenen Komponenten (wenn Sie möchten). Wenn alles , was Sie benötigen jedoch Vektor ausgegeben , dann ist es einfacher , das Raster Ergebnisses und Konvertit Region dass auf Vektor - Format.

Das ESRI Resouce Center verfügt über ein Tool zum Erstellen eines "konkaven Rumpfs". Dies kann zu einem Polygon führen, das sich im Vergleich zu einer konvexen Hülle besser an die Kante Ihrer Punkte anpasst. Die Eingabe ist eine Punkt-Feature-Class und erzeugt ein Polygon.
Konkaver Rumpfschätzer

Sie können versuchen, Thiessen-Polygone aus den Punkten zu erstellen und dann die resultierenden Polygone mithilfe des Gesteinstypattributs aufzulösen .

3D-Interpolation zum Erstellen von Volumenkörpern und dann horizontaler Schnitt in der Tiefe, um die Lithologie zu durchschneiden und Polygon zu erhalten. Basierend auf Ihren neuesten Kommentaren scheint es sich um 3D-Bohrlochdaten zu handeln. Dies bedeutet, dass Sie zuerst 3D-Volumenkörper (triangulierte Netze) aus Ihren Daten erstellen müssen. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten: Digitalisieren der Kontakte im 3D-Raum, um die Lithologie-Volumenkörper oder 3D-Interpolation zu erstellen. Um dies manuell zu tun, benötigen Sie Software wie GEOMCOM GEMS oder ähnliches. Das einzige mir bekannte Paket, das dies dynamisch ausführen kann, ist Leapfrog Mining. (Was ich benutze) Die manuellen Modelle sind in der Regel einfacher und ermöglichen eine menschliche Interpretation der Geologie, aber die Aktualisierung ist schwierig. Die Einrichtung der dynamischen Modelle kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Wenn sich Ihre Programme jedoch weiterentwickeln und neue Daten verfügbar werden, können Sie aktualisierte Lithologiemodelle einfach aktualisieren und neu generieren. Beide Techniken sind hier recht komplex zu erklären. Ich würde wahrscheinlich empfehlen, für einfachere Modelle manuell zu digitalisieren oder wenn Sie das Modell später nicht mit neuen Daten aktualisieren werden. Leapfrog Mining ist eine wirklich ausgefeilte Anwendung und verfügt über eine gesamte 3D-Domänenstruktur, in der Sie beispielsweise die Lithologie vom ältesten bis zum jüngsten korrekt definieren können. Um dieses Konzept zu verstehen, ist jedoch eine Schulung erforderlich.

Sobald Sie Ihr Lithologiemodell erstellt haben, müssen Sie lediglich einen horizontal ausgerichteten Schnitt in einer bestimmten Tiefe erstellen. Anschließend können Sie die Umrisse der Lithologie in Polygone exportieren, die die Grundlage Ihrer Lithologiekarte bilden. Sie können die Schicht in regelmäßigen Abständen mehrmals absenken, um dann zu vergleichen, wie sich die Lithologie in verschiedenen Tiefen ändert.

Dies kann auch in Leapfrog visualisiert werden, aber ich exportiere die 3D-Modelle häufig nach DXF und verwende andere Anwendungen wie Geosoft Target , um traditionellere Abschnitte mit diesen Volumenkörpern zu erstellen.

Ich habe nur meinen Workflow beschrieben, bin mir aber sicher, dass es andere Lösungen gibt. Es ist möglich, ein Lithologiemodell in Geosoft Target zu generieren, aber ich habe es nicht einfach versucht, weil ich nicht gerne mit dieser Software arbeite. Ich bin mir ziemlich sicher, dass Datamine Studio auch verwendet werden kann oder meinen Techniken sogar überlegen sein kann.

Sie können versuchen, den Puffer-Assistenten in ArcMap zu verwenden.

Sie können versuchen, jede Art von Metrik oder Entfernung zu verwenden, aber Sie müssen sie wahrscheinlich herausfinden, um sie anzupassen, oder möglicherweise die Extent-Vorlage verwenden, falls es eine gibt.

Möglicherweise möchten Sie es in ArcScripts oder in der Geoverarbeitung auf der ESRI-Support-Website finden.