Ich habe LiDAR-Daten - was nun?

In einem interessanten Artikel vor kurzem von David Mckittrick veröffentlicht, in dem er über die Auswirkungen ausreichender Kenntnisse der Techniken, mit der Arbeit mit LIDAR GIS und unter Bezugnahme auf Global Mapper als Hilfsmittel bei der Verarbeitung der gewonnenen Daten im Zusammenhang spricht.

Nachdem ich den Artikel gelesen hatte, lud ich Global Mapper herunter, um es eine Weile zu spielen, und ich muss zugeben, dass es die Praktikabilität dieses Tools beibehält, das wir kannten und mit dem es sehr praktisch war, digitale Geländemodelle aus xyz-Textdateien zu erstellen. Wenn der Zugriff auf LiDAR-Daten heute viel erschwinglicher wird, ist es nicht schlecht, sich die Aspekte anzusehen, die bei der Arbeit mit ihnen berücksichtigt werden müssen, und zu erwähnen, was Global Mapper gut macht. Dass ich darauf bestehe, hat mich überrascht, was ich getestet habe; Mit einem erneuerten Gesicht behält das Programm die Einfachheit bei, Daten zu öffnen und in vorkonfigurierten Vorschlägen anzuzeigen.

Der andere Tag, egeomates Tabelle, die ich in den Augen von Don H bemerkt -einer meiner Mentoren– ein beunruhigendes Leuchten in seinen Augen beim Angebot eines Drohnenbieters; es war eine Anwendung zur Aktualisierung von Katasterdaten; Mit großer Trauer musste ich es aus der Cloud herunterladen und Sie daran erinnern, dass es in den meisten Entwicklungsländern keine Mindestbedingungen für die Nachhaltigkeit dieser Technologien gibt; obwohl wir am Ende einen Konsens darüber erzielt haben, was funktional möglich ist. Der Einbruch dieser Technik vor einigen Jahren hat in bestimmten Regierungsbehörden in den Vereinigten Staaten große Emotionen ausgelöst, jetzt wird sie auf andere Länder mit hispanischem Kontext übertragen, die möglicherweise den Wunsch wecken, „auf der Welle zu reiten“ der Anwendung der neue Technologie. , Daten erfassen, aber nicht wirklich wissen, was sie damit anfangen sollen.

Wenn wir die Kosten berücksichtigen, die durch die Verwendung von LiDAR in einem Projekt entstehen, werden wir feststellen, dass dies von entscheidender Bedeutung ist, wenn man bedenkt, was es bedeutet, mit der massiven Datenerfassung zu beginnen (speziell von „Point Cloud Collection“). Selbst wenn wir erkennen, dass seine Verwendung zu einem effektiven Ergebnis und einer großen Zeitersparnis führt. Bei richtiger Verwendung ermöglichen uns LiDAR-Daten, die Welt auf eine Weise wahrzunehmen, die sich stark von der unterscheidet, die wir durch traditionelle Kartierungspraktiken erreicht haben. Jetzt können Sie mithilfe von 3D-Formaten eine echte Vision erhalten und mit den Daten interagieren, mit denen neue Analysetechniken entwickelt werden.

Was es ist LiDAR

David zu Recht sagt: "LiDAR Daten sind kein Produkt, sondern ein Rohstoff„Stellt somit das erste Schlüsselkonzept in unserer Ansicht, das Thema zu verstehen. Tatsächlich Daten zu erhalten, ist der Eingang, die es uns erlauben, nach einer adeucado Verarbeitung, verschiedene dreidimensionale Modelle zu erhalten.

Um jedoch klarer zu sein, müssen wir zurückgehen und uns an die grundlegende Struktur und Eigenschaften der LiDAR-Daten erinnern. LiDAR (Abkürzung für Light and Range Detection) ist ein Vektorformat für 3D-Punkte. Jede Datei oder jeder Satz von LiDAR-Daten enthält im Allgemeinen Millionen oder sogar Milliarden eng beieinander liegender und zufällig verteilter Punkte. Die Nähe des Abstands zwischen ihnen hängt davon ab, wie die Daten erfasst wurden.

LIDAR-Daten öffentlich zugänglich wurden gesammelt, meist von einer fliegenden Plattform unter Verwendung von Laser Sende- und Empfangstechnik, die gemeinsame Umsetzung bei der Verwendung von präziser Positionierung und Navigationssystemen. Jeder Punkt ist ein Wert x, y, z aus der zwischen der Übertragung und dem Empfang einer reflektierten Laserpulszeit berechneten Differenz abgeleitet zugeschrieben.

Ein Flugzeug fliegt langsam eine Wolke von Punkten, erzeugen in höheren Lagen eine weitere fliegende beabstandet schneller. In Abhängigkeit des Sensors, der die Ebene oder Drohnen verwendet, und wie mit Daten zu arbeiten, kann es als zusätzliche Attribute enthalten sein, einen Wert der Farbe, Reflexionsintensität und die Anzahl der Rücksendungen pro Puls, für die Anzeige und Analyse.

Was kann mit LiDAR-Daten durchgeführt werden

Wobei die Daten klar LIDAR erfährt eine Transformation, die im allgemeinen ein 3D Modell wird, sprechen dann die Erzeugung eines digitalen Höhenmodells (DEM), oder Einstellen / automatische Extraktion von Vektorobjekten 3D geometrisches Muster in einer Matrixderivaten Punkte. Es ist auch möglich, durch die Darstellung der Punktwolke zu ändern, sinnvolle Informationen zu erhalten, die verschiedenen Arten von Oberflächen, die Höhe eines Punkt gegenüber dem Boden oder eine Variation der Dichte von Punkten, unter anderen Merkmalen.

Bearbeiten und Filterung LIDAR-Daten

Es ist sehr häufig Datendateien mehr Punkte als notwendig sind. Daher muss vor einem Filterungsprozess auf die Punktwolke verwendet wird, ist es vorzuziehen, die Metadaten der Schicht zu scannen. Die zusammenfassende Statistiken erhalten, die notwendig sind Informationen zu den Eigenschaften der Wolke, die eine entsprechende Entscheidung für den Filterprozess vorschlagen wird.

Die Verbesserung der Qualität von LiDAR-Daten

Nach dem Entfernen ist die Einzelteile nicht erforderlich ist, ist der nächste Schritt die Punkte von Land zu identifizieren und neu einzustufen, die zunächst nicht klassifiziert wurden. Ist, müssen wir die Daten verfeinern. Dies ist sehr wichtig, eine gute Auflösung DER zu erzeugen.
Hier betrachten wir, ob wir eine richtige Prozessdatenfilterung und die anschließende Neueinteilung des gleichen ausführen können. Beiden Verfahren scheinbar mechanisch, haben eine entscheidende Bedeutung Ergebnisse zu erhalten.

Bei diesem Global Mapper macht sich das wirklich sehr gut. Zumindest in der Bearbeitungs- und Filterphase. Dabei muss berücksichtigt werden, dass durch Eliminieren der Punkte, die Rauschen verursachen, Daten als Oberfläche klassifiziert werden, die nicht unbedingt nützlich sind. Mit Global Mapper ist es nicht nur möglich, Punkte, die außerhalb des geografischen Bereichs des Projektgebiets liegen, angemessen zu eliminieren, sondern auch Punkte, die aufgrund ihrer Eigenschaften nicht erforderlich sind, da die Anwendung über zahlreiche Filteroptionen verfügt.
Nun lassen Sie uns über Verfeinerung der Daten sprechen. Global Mapper umfasst mehrere integrierte Verfahren, mit denen die Daten automatisch sortiert und Bodenpunkte zunächst nicht vermeiden betrachtet Daten potentiell nützliche umgliedert zu verlieren. Somit ist der relative Anteil der Punkte, die in der Schaffung einen DES mit höherer Auflösung verwendet werden können, wird erhöht.

Das Beispiel, das ich mit den Daten vor und nach dem Hurrikan gearbeitet habe; auf jeden Fall ohne einen Wizzard hat, hat die Software die Funktionalität fast in einem Workflow vorgeschlagen zu erhalten, Modellierung, Filter, neues Modell erstellen.

Durch andere automatische Sortiervorgänge können Gebäude, Bäume und Versorgungsleitungen erkannt und reklassifizieren werden, was der erste Schritt in dem Prozess der Merkmalsextraktion ist.

Die Schaffung des digitalen Höhenmodells

Um die Analyseverfahren 3D, in fast allen Fällen durchführen, die LiDAR-Punktwolkendaten müssen wirksam sein. Wir verwendeten den Prozess „Gitter“ genannt, durch die der Wert mit jedem Punkt einer Matrix assoziiert (üblicherweise ein Höhenwert) als Basis verwendet wird, ein Volumenmodell 3D zu erzeugen. Dieses Modell kann nur das Gelände (digitales Geländemodell) oder eine Fläche über dem Boden, als Waldfläche (digitales Oberflächenmodell) darstellen. Die Unterscheidung zwischen den beiden wird durch die Filterung und Auswahl der Punkte abgeleiteten verwendet, um die Oberfläche zu erzeugen.

Wenn man bedenkt, dass die meisten Nutzer LiDAR, als Hauptziel, präsentiert die Schaffung eines DTM (Digital Terrain Model) stellt Global Mapper eine ausreichende Sammlung von Geländeanalysetools, einschließlich Volumenberechnung; Optimierung des Schnittes und füllen; Konturerzeugung; Abgrenzung von Einzugsgebieten; und Analyse Sichtlinien.

Attribut Extraction

Die Möglichkeit, aus einer dichteren Punktwolke eine höhere Datenverfügbarkeit zu generieren, definiert einen neuen Weg zur neuen Art der Verarbeitung von LiDAR-Daten. Die Analyse der Muster in der geometrischen Struktur benachbarter Punkte kann zur Abgrenzung konstruierter Modelle führen, die als dreidimensionale Polygone dargestellt werden. Stromleitungen oder Kabel über dem Boden, dargestellt als dreidimensionale Leitungen; sowie Baumpunkte, abgeleitet aus der kollektiven Struktur von Punkten, die als erhöhte Vegetation klassifiziert sind. Vector Tools Extraktion Global Mapper umfasst auch eine benutzerdefinierte Option, die Extraktions 3D Linien und Polygonen nach einer Reihe von Profildarstellungen erzeugt werden können, die zu einem vordefinierten Weg senkrecht sind. Dieses Werkzeug kann verwendet werden, um ein genaues dreidimensionales Modell einer länglichen Struktur, wie beispielsweise einen Bordstein auf einer Straße zu schaffen.

Davids Schlussfolgerung ist offensichtlich. Daten zu haben ist nicht alles, wenn Sie mit LiDAR arbeiten. Ein Werkzeug, mit dem sie auf praktische Weise verarbeitet werden können, verbessert den Einsatz dieser Technologie.

Es ist merkwürdig, dass ich das letzte Mal diese Anwendung sah, war in 2011, mit Version 11. Ich habe bereits mit LiDAR gearbeitet, aber der Ressourcenverbrauch war etwas deprimierend. Ich habe es nicht mehr gesehen Version 13 wo diese Fähigkeit ein bisschen verbessert. Es ist eine Frage des Herunterladens und Testens, da diese Version 18 für mich eine der besten kostengünstigen Softwarealternativen zu sein scheint, die fast alles bietet, was für den Betrieb von LiDAR-Daten erforderlich sein könnte.

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