Правильный рабочий процесс для преобразования LAS в DEM


35

Я регулярно сталкиваюсь с файлами LiDAR (.LAS) с данными высот. Когда я делаю, я всегда изо всех сил пытаюсь найти способ преобразовать их в DEM для гидрологического анализа. Я разработал несколько рабочих процессов, и даже если они обычно (но не всегда!) Выводят то, что мне нужно, они кажутся не очень оптимизированными. Кроме того, я хотел бы иметь один рабочий процесс, на который я могу положиться, и не нужно каждый раз пробовать три разных.

Это мои текущие рабочие процессы:

FME :

Читатель LAS -> PointCloudCombiner -> RasterDEMGenerator -> Геотифовый писатель. (эталонное время 5 мин).

ArcMap :

  1. LAS для многоточечной связи -> Multipoint to Terrain -> Terrain to raster (10 мин).
  2. От LAS к многоточечному режиму -> Создать TIN (поскольку Topo для растра не может прочитать значения Point.Z) -> TIN для растра (15 минут).
  3. Создайте новый набор данных Mosaic и добавьте LAS в качестве растра. Экспорт в ESRI GRID.

LAStools :

LAStoTXT -> Сделать слой событий XY -> К шейп-файлу -> Топо в растр (3-4 часа)

Я также знаю о наборе данных LAS в растр и наборе данных LAS в TIN и т. Д., Но они обычно не распознают мои файлы LAS. Из того, что я понимаю, # 1 в Arcmap является предпочтительным методом ESRI (?).

Все, что я хочу, это гидрологически правильный растр, который я могу использовать для дальнейшего анализа. Что бы вы использовали?

У меня есть доступ к ArcGIS Standard 10.1 (скоро 10.2), 3D-аналитика, Пространственный аналитик. Приветствуются решения с открытым исходным кодом, а также сценарии при необходимости (Python).



Вы пробовали LAStools LASGRID? Использование LAStoTXT и создание слоя событий просто не звучат правильно. Поскольку LAStoTXT создает текстовый файл ASCII - вы должны использовать инструментальный набор инструментов ASCII to RASTER для создания растра. В качестве альтернативы вы можете попробовать LASGRID, чтобы перейти от LAS непосредственно к растру. Это даст вам LiDAR DEM, из которого вы можете генерировать контуры и использовать их в качестве входных данных для инструмента TopoToRaster. Что касается гидрологического анализа, вы не уточняете, но я не уверен, что один LiDAR подходит. Вам нужно просматривать потоки и записывать их в растр, обобщать, уменьшать шум и т. Д.
Jakub Sisak GeoGraphics

Я должен проверить этот инструмент. У меня есть ручьи, озера, раковины и т. Д., Но это для дальнейшей обработки. На данном этапе я просто ищу способ перехода от файлов LAS к ЦМР таким образом, чтобы он не занимал слишком много времени и создавал полезную модель рельефа.
Мартин

С LAStools вы должны использовать las2dem или blast2dem.
fionag11

Ответы:


14

При преобразовании набора данных LiDAR в DEM вы берете набор дискретных точек данных и конвертируете их в один непрерывный набор данных. Допустим, ваш файл .las содержит значения X (широта), Y (долгота) и Z (высота) со средним разрешением ~ 1 метр. Разрешение здесь действительно важно - мы говорим только о среднем, и поэтому вряд ли найдем это разрешение ~ 1 метр по всему набору данных. Вместо этого мы найдем значения, которые находятся в пределах «приблизительной» оценки этого разрешения. Таким образом, вы берете эти очки и конвертируете их в растровую матрицу высот или, возможно, в TIN. Значения X и Y должны видеть минимальное искажение, но вы заметите, что ваши значения Z могут не соответствовать вашим ожиданиям. Это потому, что компьютер не Не знаю, какие правильные значения Z находятся в ячейках, которые не попадают ни в одну из ваших точек LiDAR. Между точками LiDAR применялся алгоритм интерполяции для оценки того, какими могут быть разумные значения Z. Выбор правильного метода интерполяции относительно целей вашего анализа является важной частью перехода от LiDAR к DEM. Установка правильного разрешения на этом выходе DEM очень важна - всегда устанавливайте более низкое разрешение, чем разрешение вашего набора данных LiDAR. Поэтому для разрешения ~ 1 метр я бы установил разрешение 3 метра для матрицы высот, чтобы минимизировать искажения. Установка правильного разрешения на этом выходе DEM очень важна - всегда устанавливайте более низкое разрешение, чем разрешение вашего набора данных LiDAR. Поэтому для разрешения ~ 1 метр я бы установил разрешение 3 метра для матрицы высот, чтобы минимизировать искажения. Установка правильного разрешения на этом выходе DEM очень важна - всегда устанавливайте более низкое разрешение, чем разрешение вашего набора данных LiDAR. Поэтому для разрешения ~ 1 метр я бы установил разрешение 3 метра для матрицы высот, чтобы минимизировать искажения.

У меня есть опыт изучения оползней и обломков с помощью DEM, полученных из LiDAR. Оползни и селевые потоки - это очень линейные объекты, которые встречаются рядом с другими линейными объектами в топографии. Поэтому, когда я конвертирую из LiDAR в DEM, мне нужен метод интерполяции, который лучше всего подчеркивает линейные объекты. Это происходит с TIN (триангулированная нерегулярная сеть). Вы говорите, что хотите провести гидрологический анализ. Возможно, вам следует попробовать метод сплайн-интерполяции для построения матрицы высот. Сплайн-интерполяция позволяет рисовать непрерывные перекрывающиеся линии через все ваши точки данных, чтобы создать очень гладкую растровую поверхность. Определите ваши раковины, заполните их, нарисуйте счетчики, повторите.

Это немного странно, но я пытаюсь понять, что вы задаете не тот вопрос. Вместо того, чтобы запрашивать программный рабочий процесс, который вы должны использовать для построения гидрологически правильной матрицы высот, вам следует спросить, какой метод интерполяции использовать. На вашем месте я бы попробовал метод сплайн-интерполяции.

С точки зрения программного обеспечения обработка данных LiDAR требует интенсивной загрузки ЦП / ОЗУ. Если у вас> 6 ГБ ОЗУ, я бы порекомендовал GRASS GIS. У них есть лучшее программное обеспечение для обработки LiDAR, которое я когда-либо использовал (это FOSS), но вам нужно выделить немного памяти. В противном случае, я бы рекомендовал придерживаться ArcGIS. У них есть отличная документация о том, как делать то, что вы хотите делать на своем сайте.


Я должен попробовать другой метод интерполяции. У меня 40 ГБ ОЗУ на моем компьютере, но у меня нет опыта в распределении памяти. Однако ArcMap немного медленен в обработке больших наборов данных las (у меня обычно 50-100 миллионов неотфильтрованных точек), так что, возможно, стоит проверить.
Мартин

3
Если у вас есть 40 ГБ ОЗУ на вашем компьютере, вам даже не придется беспокоиться о том, чтобы возиться с распределением памяти при использовании GRASS. Вот отличное руководство по работе с точками LiDAR в GRASS: grasswiki.osgeo.org/wiki/LIDAR . Что мне нравится в этом программном обеспечении, так это то, что оно дает вам полный контроль над каждым этапом обработки данных, в отличие от другого проприетарного программного обеспечения, которое принимает множество обобщенных решений за кулисами.
asonnenschein

Отличный ответ. Выдвигая вперед различие между разрешением датчика (расстояние между точками лидера) и разрешением поверхности является большим. Однако в гидрологических целях интерполяция ToopoToRaster намного превосходит методы сплайнов. Если у вас нет или вы хотите использовать инструменты Esri, перейдите к источнику и получите ANUDEM ( gis.stackexchange.com/a/131870/108 ).
Мэтт Вилки

Если вы используете метод, отличный от TopoToRaster (который предназначен для контуров, а не для данных лидара, поэтому не уверены, что это уместно?), Вам следует выполнить некоторую постобработку заполнения / пробоин на вашей ЦМР, чтобы обеспечить гидрологическую корректность. Вы можете сделать это, используя Whitebox GAT (отличные инструменты, но не работают на огромных наборах данных), бесплатное расширение Taudem, ArcHydro для ArcGIS, SAGA или Grass r.hydrodem. Все это с открытым исходным кодом. Я рекомендую Grass или Taudem для огромных наборов данных.
fionag11

0

Если вам нужно сделать это только один раз, вы можете загрузить 30-дневную пробную версию MARS от Merrick & Company. Полный набор программного обеспечения довольно дорогой ($ 11995), но я думаю, что с программным обеспечением для оценки вы могли бы использовать уже существующий набор данных о водных объектах, чтобы обеспечить постоянное повышение уровня вокруг полигонов.


Это была действительно здоровенная цена! Я делаю это время от времени, поэтому, боюсь, испытание не поможет. Тем не менее, я все равно должен скачать его и посмотреть, что он может сделать!
Мартин
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.