Zwei der untersuchten GI-Systeme werden nun vergleichend dargestellt. Dabei handelt es sich zum einen um LandXplorer Studio Professional v3.5.3 und zum anderen um ArcGIS 9.2 mit dem Modul ArcScene und der Erweiterung 3D Analyst. Gegenübergestellt werden die Oberflächen, Geländeanalysefunktionen sowie verschiedene Präsenationsfunktionen der Programme.



Programmoberfläche

Beide Programmoberflächen sind ähnlich aufgebaut. In den Werkzeugleisten sind unter anderem Standardfunktionen, wie Speichern und Öffnen von Projekten, sowie verschiedene Navigations- und Selektionswerkzeuge zu finden. Im Objektfenster bzw. der Layerliste werden alle Elemente, die sich im Projekt befinden, aufgeführt und können hier für die Darstellung im Ansichtsfenster zu- oder abgeschaltet werden. Im Unterschied zu ArcGIS werden im Objektfenster von LandXplorer nicht nur Datenlayer, sondern auch Visualisierungs- und Präsentationskomponenten aufgeführt, beispielsweise der Kompass, der dynamische Himmel ( Hindergrundgestaltungselement) oder Symbole. LandXplorer besitzt zusätzlich ein Objekteigenschaftsfenster, in dem die Eigenschaften des im Objektfenster ausgewählten Objektlayers oder eines einzelnen Objektes, welches im Ansichtsfenster ausgwählt wurde, geändert werden können. Das Eigenschaftsfenster eines Layers ist in ArcGIS im Kontextmenü zu finden. Alle Progammunterfenster können mittels Drag & Drop frei wählbar in der Programmoberfläche positioniert werden. Beide Programme- oberflächen sind übersichtlich und nutzerfreundlich aufgebaut.



Geländeanalyse

In LandXplorer können nur Geländemodelle in Form eines GRIDs analysiert werden. Wohingegen in ArcGIS TINs und GRIDs untersucht werden können. Neben Höhen-, Hangneigungs-, Hangausrichtungs- und Geländekrümmungsanalysen, die in beiden Programmen implemtiert sind, bietet ArcGIS weitere Analysefunktionen für Geländemodelle an, wie z. B. Sichtbarkeits- und Solaranalysen. Des Weiteren können in ArcGIS verschiedene geometrische Berechungen durchgeführt werden. Beispielsweise können Flächeninhalte auf der Oberfläche oder Volumina über einer Oberfläche berechnet werden. Als wesentlicher Unterschied zwischen den beiden GI-Systemen entsteht als Ergebnis der Analyse in ArcGIS ein neuer Datenbestand, z. B. eine Linien-Shapedatei bei der Höhenlinienberechnung oder ein GRID bei der Handneigungsanalyse, während Analyseergebnisse in LandXplorer nur visuell veranschaulicht werden. Die neuen Datenbestände in ArcGIS können für weiter Analysen dienlich sein.
Folgende Abbildungen zeigen die Darstellung von Höhen durch eine höhenabhängige Einfärbung eines GRIDs in LandXplorer und durch berechnete Höhenlinien in ArcGIS.




Präsentation


Extrudieren von 2D-Objekten


In LandXplorer besteht die Möglichkeit des Extrudierens von Flächen einer Shapedatei bereits beim Import. Der Extrusionswert wird als Konstante für alle Objekte vergeben oder anhand von Attributen, die mit einem Höhenskalierfaktor modifiziert werden können, festgelegt. In LandXplorer können mit Hilfe von Attributen den Objekten Standarddachformen zugewiesen werden. Diese werden beim Extrudieren der Objekte berücksichtigt. Extrusionswert, sowie Parameter zur Darstellung der Dachform können nachträglich für jedes Gebäude separat im Objekteigenschaftenfenster verändert werden.
In ArcScene können Punkte, Linien oder Flächen ohne Aufwand extrudiert werden. Dabei werden Punkte als senkrechte Linien, Linien als Wände und Flächen als Blöcke dargestellt. Der Extrusionswert wird als konstanter Wert eingegeben oder flexibel anhand eines Attributwertes des Objekts bestimmt. Mit verschiedenen mathematischen Funktionen kann der Wert individuell angepasst werden. Die Objekte sind nur visuell extrudiert, die Geometrie der Objekte wird nicht verändert. Die beim Extrudieren von Flächen entstandenen Blöcke können in ArcScene in eine neue 3D-Shapedatei mit dem Geometrietyp Multipatch abgelegt werden.
In den beiden Abbildungen sind extrudierte Gebäudegrundrissflächen in LandXplorer (ohne und mit Berücksichtigung der Dachform) und in ArcGIS dargestellt.


Einfügen von Symbolen und Beschriftung


Das Einfügen von Symbolen und Beschriftungen in die 3D-Szenerie ist in beiden Programme ohne Probleme möglich.
3D-Symbole können in LandXplorer nach dem Import einer Shapedatei, welche die Einfügepunkte der Symbole enthält, diesen zugewiesen werden. Beispielsweise kann anhand einer Shapedatei mit dem Geometrietyp Punkt, welche die Standpunkte von Bäumen eines Gebietes enthält, der Baumbestand in eine Szene eingebunden werden. Die Zuordnung der 3D-Symbole und deren Darstellungseigenschaften kann automatisch anhand der Attributwerte erfolgen. Ist beispielsweise der Name des zu verwendenden 3D-Symbols als Attribut in der Shapedatei abgelegt, können die verschiedenen 3D-Modelle den Punkten automatisch zugewiesen werden. Abfragen über die Attribute der zugrundeliegenden Shapedatei sind nicht möglich. Beschriftungen können nach dem gleichen Verfahren eingebunden werden. Einzelne Beschriftungen können auch manuell in die 3D-Szene eingefügt werden. Die Ausrichtung der Beschriftungen in LandXplorer erfolgt stets dynamisch in Richtung des Betrachters.
In ArcGIS können schon vorhandenen Daten 3D-Symbole zugeordnet werden. Dabei muss bei einer attributabhänigen Darstellung der Symbole die Darstellungsform von Hand den Attributwerten zugewiesen werden. Eine Abfrage über die Attribute der zugrundliegenden Shapedatei ist weiterhin möglich. In ArcScene können 3D-Texte nur manuell eingefügt werden. Die Beschriftungen sind jedoch statisch ausgerichtet.
Die Abbildungen veranschaulichen eine 3D-Szene mit extrudierten Grundrissflächen in LandXplorer und ArcGIS, die mit Beschriftungen und 3D-Symbolen (Bäume) ergänzt wurde.



Texturieren von Objekten


In LandXplorer erfolgt die Zuweisung von Texturen explizit oder zufällig. Die explizite Zuweisung kann von Hand oder mit Hilfe von Attributwerten, die den Namen der zuverwendenden Textur beinhalten, durchgeführt werden. Bei extrudierten Gebäuden wird die gleiche Textur auf alle Wand-Flächen gelegt. Die zufällige Texturierung kann nur bei extrudierten Gebäuden angewendet werden und erfolgt mit Hilfe eines Fassadenkatalogs, der durch eine XML-Datei repräsentiert wird. In ihr werden den Fassadenbildern Stochwerkzahlen zugeordnet. Dabei können einer Geschosszahl mehrere Texturen zugewiesen werden. Die Fassadenbilder werden dann den Objekten mit derselben Stockwerkzahl zufällig zugeteilt. Des Weiteren kann in LandXplorer ein Luftbild genutzt werden, um Dachflächen zu texturieren.
In ArcGIS können im Eigenschaftsfenster der Layer den Flächen anhand von Attributen Texturen oder Farbwerte zugewiesen werden. Beim Versuch, Flächen in ArcScene zu texturieren, kam es zu keinem befriedigenden Ergebnis, da ArcScene die Texturen an senkrechten Flächen nicht korrekt darstellen kann. Eine Textur wird vermutlich nicht entsprechend der Ausrichtung der Flächen in die Szene eingefügt, sondern verbleibt horizontal. Dadurch kommt es zu einer verzerrten Teildarstellung der Texturen.
In den beiden Abbildungen sind texturierte Objekte in LandXplorer und ArcGIS dargestellt.

© 2008 Jeremias Schulze