LiDAR-adataim vannak - most mi van?

A David Mckittrick közelmúltban megjelent egy nagyon érdekes cikkében, ahol a LiDAR-vel való együttműködéssel kapcsolatos ismeretek megfelelő ismereteiről beszél a GIS-ben, és utal a Global Mapperre a kapott adatok feldolgozásának támogatására.

A cikk elolvasása után letöltöttem egy időre a Global Mapper játékot, és el kell ismernem, hogy fenntartja az eszköz gyakorlatiasságát, amelyet ismertünk, és amellyel nagyon praktikus volt digitális terepmodelleket készíteni xyz szövegfájlokból. Ma, amikor a LiDAR-adatokhoz való hozzáférés sokkal megfizethetőbbé válik, nem rossz, ha megnézzük azokat a szempontokat, amelyeket figyelembe kell venni a munka során, és megemlítjük, hogy a Global Mapper mit csinál jól. Hogy ragaszkodom hozzá, meglepett, amit teszteltem; Megújult arculatával a program fenntartja az adatok megnyitásának és előre konfigurált javaslatokban történő megjelenítésének egyszerűségét.

A minap a Geofumadas asztalánál Don H szemében láttam -az egyik mentorom– elbizonytalanító csillogás a szemében egy drón licitáló ajánlatára; kataszteri adatok frissítésére szolgáló alkalmazás volt; Nagy szomorúsággal kellett letöltenem a felhőből, és emlékeztetnem arra, hogy a legtöbb fejlődő országban nincsenek minimális feltételek ezeknek a technológiáknak a fenntarthatóságához; bár végül konszenzusra jutottunk abban, hogy mi lehetséges funkcionális módon. Ennek a technikának néhány évvel ezelőtti megszakítása nagy érzelmeket váltott ki egyes kormányzati szervekben az Egyesült Államokban, most pedig átkerül más, spanyol kontextusú országokba, ami beépítheti a vágyat, hogy „meglovagolják” a „hullámot” az Egyesült Államokban. új technológia. , adatokat rögzít, de nem igazán tudja, mit kezdjen vele.

Ha figyelembe vesszük azokat a költségeket, amelyeket a LiDAR alkalmazása igényel egy projektben, látni fogjuk, hogy ez kritikus fontosságú, figyelembe véve, hogy mit jelent a tömeges adatgyűjtés megkezdése (konkrétan a „Point Cloud Collection” -ről beszélve); még annak felismerése is, hogy használata hatékony eredményt és nagy időmegtakarítást jelent számunkra. Megfelelően felhasználva a LiDAR adatai lehetővé teszik számunkra, hogy a világot nagyon eltérően érzékeljük, mint amit a hagyományos térképészeti gyakorlatokkal értünk el. Most valós elképzelést kaphat a 3D-formátumok felhasználásával, és kölcsönhatásba léphet azokkal az adatokkal is, amelyekkel új elemzési technikákat fejlesztenek ki.

Mi az a LiDAR

David nagyon jól mondja: "A LiDAR adatok nem termék, hanem alapanyag"Ami megalapozza az első kulcsfontosságú koncepciót, véleményünk szerint, hogy megértsük a témát. Valójában az adatok megszerzése az a bemenet, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megfelelő feldolgozás után különböző háromdimenziós modelleket kapjunk.

Ám, hogy tisztábbak legyünk, vissza kell térnünk, és emlékeznünk kell a LiDAR adatok alapvető felépítésére és jellemzőire. A LiDAR (a fény- és tartományfelismerés rövidítése) a 3D-s pontok vektoros formátuma. Minden fájl vagy LiDAR adatkészlet általában milliókat, vagy akár több milliárd szorosan elosztott és véletlenszerűen elosztott pontot tartalmaz. A köztük lévő távolság közelsége az adatok megszerzésének módjától függ.

LIDAR nyilvánosan elérhető adat gyűlik össze, többnyire egy légi platform lézeres adás és vétel technológia, közös végrehajtás használatával precíz helymeghatározási és navigációs rendszerek. Minden egyes pontnál a tükrözött lézerimpulzus átvitelének és vételének kiszámított időbeli különbségéből származó x, y, z értéket tulajdonítják.

A lassan repülő sík olyan pontok felhőjét hozza létre, amelyek jobban el vannak helyezve, mint egy magasabb magasságon. A légi jármű vagy a dron által használt érzékelőtől függően, valamint az adatok feldolgozásának módjától függően a színérték, a reflexiós intenzitás és az impulzusonkénti visszatérések száma a vizualizációhoz és elemzéshez szükséges további attribútumokként is szerepelhet.

Mit lehet tenni a LiDAR adatokkal?

Mivel egyértelmű az adatok LiDAR átalakuláson megy keresztül, amely általában válik 3D modell, akkor beszélnek a generációs digitális domborzati modell (DEM), vagy, beállítás / automatikus kinyerése a vektoros objektumok 3D származékok geometriai minták egy mátrixban pont. Arra is lehetőség van, megváltoztatja a képviselete a pontfelhő, így érdemi információt, ami a különböző típusú felület, a magassági pont a talajhoz képest, vagy egy változata a pontok sűrűsége, többek között a funkciókat.

A LiDAR adatok szerkesztése és szűrése

Nagyon gyakori, hogy a kapott adatfájlok sokkal több pontot tartalmaznak, mint amennyire szükséges. Ezért, mielőtt egy szűrési folyamatot használ a pontfelhőbe, célszerűbb a réteg metaadatainak vizsgálata. A kapott statisztikai összefoglaló információkkal szolgál a felhő jellemzőiről, ami a szűrési folyamat megfelelő döntéshozatalát sugallja.

A LiDAR adatok minőségének javítása

A nem szükséges pontok eltávolítása után a következő lépés azoknak a földpontoknak a felismerése és átsorolása, amelyek eredetileg nem lettek besorolva. Ez azt jelenti, hogy be kell állítanunk a dátumot. Ez nagyon fontos a jó felbontású DEM létrehozásához.
Itt mérlegeljük, hogy képesek vagyunk-e megfelelő adatszűrési folyamatot végrehajtani, majd ezt követően átsorolni. Mindkét látszólag mechanikus eljárás döntő fontosságú a kapott eredményeknél.

Ennél a Global Mapper valóban nagyon jól teljesít. Legalábbis a szerkesztési és szűrési szakaszban. És mégis figyelembe kell venni, hogy a zajt okozó pontok kiküszöbölésével felszínnek minősülnek olyan adatok, amelyek nem feltétlenül hasznosak. A Global Mapper segítségével nem csak a projekt területének földrajzi hatókörén kívül eső pontokat lehet megfelelő módon kiküszöbölni, hanem azokat is, amelyekre jellemzőik miatt nincs szükség, mivel az alkalmazásnak számos szűrési lehetősége van.
Most beszéljünk a dátum hangolásáról. A Global Mapper számos olyan integrált eljárást tartalmaz, amelyekkel az adatokat automatikusan besorolják és a földpontokat nem kezdik át átsorolni, elkerülve a potenciálisan hasznos adatok elvesztését. Ez növeli a pontok relatív százalékát, amellyel nagyobb felbontású DEM-t hozhat létre.

A példa a hurrikán előtt és után történt; minden bizonnyal anélkül, hogy wizzard lenne, a szoftvert szinte javasolták a munkafolyamatok funkcionalitása, hogy megszerzi, modellezza, szűrje és új modellt generáljon.

Más automatikus osztályozási folyamatok felismerhetik és újraosztályozhatják az épületeket, fákat és közüzemi kábeleket, ami az első lépés a funkciókivonás folyamatában.

A Digital Elevation Model létrehozása

Az 3D elemzési eljárások végrehajtásához a legtöbb esetben a LiDAR pontfelhőnek hatékony adatnak kell lennie. Az úgynevezett "rácsos" eljárást használjuk, melynek során egy tömb minden egyes pontjához (általában egy magassági értékhez) tartozó értéket használjuk a szilárd 3D modell létrehozásának alapjául. Ez a modell csak terepet (digitális terepi modellt) vagy föld felszínt, például erdőborítást (digitális felületi modellt) képvisel. A kettő közötti különbség a felszín előállításához használt pontok szűréséből és kiválasztásából származik.

Ha úgy véljük, hogy a LiDAR felhasználók többsége, a fő cél a DTM (Digital Terrain Model) létrehozása, a Global Mapper elegendő gyűjteményt kínál a terepi elemző eszközöknek, beleértve a térfogat számítást; vágás és kitöltés optimalizálása; kontúrvonalak generálása; vízgyűjtés; és a látóvonalak elemzése.

Az attribútumok kibontása

Az, hogy nagyobb sűrűségű pontfelhőből lehet nagyobb rendelkezésre állást elérni, új utat határoz meg a LiDAR-adatok új feldolgozási módja felé. A szomszédos pontok geometriai felépítésében található minták elemzése a háromdimenziós sokszögekként ábrázolt konstruált modellek körvonalazódásához vezethet; elektromos vezetékek vagy kábelek a föld felett, háromdimenziós vonalakként ábrázolva; valamint a magas növényzetnek minősített pontok kollektív struktúrájából származó fapontok. A Global Mapper vektorkivonó eszközei egyéni extrakciós opciót is tartalmaznak, amellyel 3D vonalak és sokszögek generálhatók egy előre meghatározott útvonalra merőleges profil nézetek sorozata alapján. Ez az eszköz használható bármilyen hosszúkás szerkezet pontos háromdimenziós modelljének létrehozására, például az utcai járda szélére.

David következtetése nyilvánvaló. Az adatok birtoklása nem minden, ha a LiDAR-szal dolgozunk; Az, hogy van egy eszköz, amellyel azokat gyakorlati módon feldolgozhatja, fokozza e technológia használatát.

Érdekes, hogy az utolsó alkalommal, amikor láttam ezt az alkalmazást az 2011-ban, az 11 verzióval. Már dolgoztam a LiDAR-szal, de ez kissé nyomasztó volt az erőforrások felhasználásában, abbahagytam a version 13 ahol ez a képesség kissé javult. Letöltés és tesztelés kérdése, mivel számomra ez a 18-as verzió az egyik legjobb olcsó szoftver-alternatíva, amely szinte mindent megtesz, ami a LiDAR-adatok működtetéséhez szükséges lehet.

megy Global Mapper